DE112009000131T5

DE112009000131T5 - Plasma-Generator und Entladungsvorrichtung und Reaktor, der einen Plasma-Generator verwendet

Info

Publication number: DE112009000131T5
Application number: DE112009000131T
Authority: DE
Inventors: Takashige Kirishima Yagi; Jiroshi Kirishima Makino; Shingo Kirishima Sato
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-12-09
Also published as: JPWO2009091065A1; US20100320916A1; WO2009091065A1; US8729805B2; JP5466951B2

Abstract

Plasma-Generator, umfassend:
ein erstes Glied, welches ein dielektrisches Material enthält;
und eine Elektroden-Gruppe,
wobei die Elektroden-Gruppe eine Mehrzahl von Elektroden enthält und eine erste Baugruppe, die einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält, und eine zweite Baugruppe umfasst, die einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält,
wobei die erste Baugruppe in einem das erste Glied berührenden ersten Raum Plasma entsprechend einer Wechselspannung erzeugt,
wobei die zweite Baugruppe in einem zweiten Raum, der das erste Glied berührt und der mit dem ersten Raum verbunden ist, ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung erzeugt
und wobei zumindest eine Elektrode der ersten Baugruppe und zumindest eine Elektrode der zweiten Baugruppe an bzw. in der Oberfläche oder einem inneren Teil des ersten Gliedes vorgesehen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Plasma-Generator und eine Entladungsvorrichtung und einen Reaktor, der den Plasma-Generator verwendet.
Hintergrund-Technik
Die Plasma-Entladung ist die Technik bzw. das Arbeitsverfahren, die bzw. das in weiten Gebieten genutzt wird, wie als Ozon-Generatoren, elektrische Staubsammelvorrichtungen, Luftreinigungsvorrichtungen und Zersetzungsvorrichtungen für schädliches Gas. Als Plasma-Generator für die Nutzung dieser Plasma-Entladung ist ein Plasma-Generator vom gepackten Bett-Typ weithin bekannt, bei dem sphärische dielektrische Glieder mit Durchmessern von 1 bis 3 mm zwischen zwei Elektroden gepackt sind, die in einem koaxialen zylindrischen Zustand angeordnet sind, und eine hohe Spannung wird zwischen die beiden Elektroden angelegt, um dadurch Plasma in der Nähe der Kontaktpunkte der sphärischen dielektrische Glieder zu erzeugen. Wenn ein Fluid an den Plasma-Generator vom gepackten Bett-Typ abgegeben wird, reagieren ferner das Plasma und Substanzen in dem Fluid, und die Substanzen schlagen sich nieder, was zu einer Änderung der Bestandteile oder der Zusammensetzung des Fluids führt. Infolge hiervon können die Eigenschaften des Fluids geändert werden (nachstehend auch als „umgeformt” bezeichnet).

Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung (A) Nr. 2001-247485

Wenn ein Fluid durch einen Plasma-Generator vom gepackten Bett-Typ umgeformt wird, war es jedoch erforderlich, das Fluid in einen mit sphärischen dielektrische Gliedern gepackten Raum abzugeben, so dass dort das Problem eines großen Druckverlustes des behandelten Fluids war bzw. auftrat. Falls dort eine Staub- bzw. Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid vorlag, wurde diese ferner durch Oberflächenadsorption davon an den sphärischen dielektrischen Gliedern entfernt, so dass dort das Problem eines geringen Umformungswirkungsgrades der Partikelzustandsverunreinigung bzw. -beimen-gung auftrat.
Demgemäß sind ein Plasma-Generator, der imstande ist, den Druckverlust des behandelten Fluids zu reduzieren, und der imstande ist, die Partikelzustandsbeimengung bzw. -fremdkörper in dem behandelten Fluid mit einem hohen Wirkungsgrad zu entfernen, und eine Entladevorrichtung und ein Reaktor, der diesen Plasma-Generator verwendet, gefordert bzw. verlangt worden.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt eines Plasma-Generators der vorliegenden Erfindung ist der Generator mit einem ersten Glied, welches ein dielektrisches Material enthält, und einer Elektrodengruppe versehen, die eine Mehrzahl von Elektroden enthält. Die Elektrodengruppe umfasst eine erste Baugruppe bzw. einen ersten Aufbau, die bzw. der einen Teil der Mehrzahl der Elektroden enthält, und eine zweite Baugruppe bzw. einen zweiten Aufbau, die bzw. der einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält. Die erste Baugruppe erzeugt in einem ersten Raum, der das erste Glied berührt, Plasma entsprechend einer Wechselspannung. Die zweite Baugruppe erzeugt in einem zweiten Raum, der das erste Glied berührt und mit dem ersten Raum kommuniziert bzw. verbunden ist, ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung. Zumindest eine Elektrode der ersten Baugruppe und zumindest eine Elektrode der zweiten Baugruppe sind auf einer Oberfläche oder in einem Innenteil des ersten Gliedes vorgesehen.
Gemäß einem Aspekt einer Entlade- bzw. Entladungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung den obigen Plasma-Generator, eine mit der ersten Baugruppe verbundene Wechselspannungsquelle und eine mit der Baugruppe verbundene Gleichspannungsquelle auf.
Gemäß einem Aspekt eines Reaktors der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung die obige Entladungsvorrichtung und eine Fluid-Zuführquelle auf, die ein Fluid in den ersten Raum und dem zweiten Raum von der Seite des ersten Raumes aus zuführt.
Gemäß dem obigen Aspekt des Plasma-Generators der vorliegenden Erfindung kann ein Plasma-Generator realisiert werden, der imstande ist, den Druckverlust des behandelten Fluids zu reduzieren und der imstande ist, die Staub- bzw. Partikelzustandsbeimengung bzw. -verunreinigung in dem behandelten Fluid mit einem hohen Wirkungsgrad zu entfernen.
Gemäß dem obigen Aspekt der Entladungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Entladungsvorrichtung realisiert werden, die imstande ist, den Druckverlust des behandelten Fluids zu reduzieren, und die imstande ist, die Staub- bzw. Schwebstoffbeimengungen in dem behandelten Fluid mit einem hohen Wirkungsgrad zu entfernen.
Gemäß dem obigen Aspekt des Reaktors der vorliegenden Erfindung kann ein Reaktor realisiert werden, der imstande ist, den Druckverlust des behandelten Fluids zu reduzieren, und der imstande ist, die Schwebstoffbeimengungen in dem behandelten Fluid mit einem hohen Wirkungsgrad zu entfernen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie II-II in 1 entnommen ist.
3 ist eine Schnittfläche, die durch Schneiden des in 1 gezeigten dielektrischen Gebildes längs einer ersten Elektrode erhalten wird.
4 ist eine Schnittfläche, die durch Schneiden des in 1 gezeigten dielektrischen Gebildes längs einer zweiten Elektrode erhalten wird.
5 ist eine Schnittfläche, die durch Schneiden des in 1 gezeigten dielektrischen Gebildes längs einer dritten Elektrode erhalten wird.
6 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7A ist eine Seitenansicht des dielektrischen Gebildes von 6, und 7B ist eine Draufsicht des dielektrischen Gebildes von 6.
8 ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie VIII-VIII von 7A entnommen ist.
9 ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie IX-IX von 7A entnommen ist.
10 ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie X-X von 7B entnommen ist.
11 ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XI-XI von 7B entnommen ist.
12 ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XII-XII in 7A für eine Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der zweiten Ausführungsform.
13 ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XI-XI in 7B für eine Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der zweiten Ausführungsform.
14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15A ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XII-XII von 7A in der dritten Ausführungsform und 15B ist eine Schnittansicht entsprechend einer Linie VIII-VIII von 7A in der dritten Ausführungsform.
16A ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XVIa-XVIa von 14 entnommen ist, und 16B ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XVIb-XVIb von 14 entnommen ist.
17 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes gemäß der dritten Ausführungsform.
18A und 18B sind schematische Ansichten zur Erläuterung der Arbeitsweise einer Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der dritten Ausführungsform.
19 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Aufbaus einer weiteren Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der dritten Ausführungsform.
20 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes von 19.
21 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22A ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XII-XII von 7A in der vierten Ausführungsform und 22B ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XXIIb-XXIIb von 7A in der vierten Ausführungsform.
23A ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie IX-IX von 7A in der vierten Ausführungsform und 23B ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie VIII-VIII von 7A in der vierten Ausführungsform.
24A ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie XVIa-XVIa von 14 in der vierten Ausführungsform und 24B ist eine Schnittansicht entsprechend der Link XVIb-XVIb von 14.
25 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes gemäß der vierten Ausführungsform.
26 ist ein Diagramm, welches eine Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
27A und 27B sind Diagramme, die eine weitere Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der vierten Ausführungsform zeigen.
28 ist ein Diagramm, welches eine noch weitere Modifikation des dielektrischen Gebildes gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
29 ist ein Diagramm, welches ein dielektrisches Gebilde mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
30 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes von 29.
31 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
32 ist eine Draufsicht des dielektrischen Gebildes von 31.
33A ist eine Schnittansicht entsprechend der Linie VIII-VIII von 7A in der fünften Ausführungsform und 33B ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XXXIIIb-XXXIIIb' von 32 entnommen ist.
34 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes von 31.
35 ist ein Diagramm, welches ein dielektrisches Gebilde mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern gemäß der fünften Ausführungsform zeigt.
36 ist eine Schnittansicht entsprechend einem Bereich F von 16A des dielektrischen Gebildes, der dielektrische Partikel aufweist.
37 ist ein Diagramm, welches einen Reaktor zeigt, der mit einem dielektrischen Gebilde, Spannungsversorgungen und einem Spannungsversorgungs-Schaltteil versehen ist.
38 eine konzeptionelle Ansicht, die einen strukturellen Aufbau des Reaktors gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
39 ist ein Blockdiagramm, welches die Aufbau eines elektrischen Systems des Reaktors von 38 zeigt.
40 ist eine Schnittansicht entsprechend der 2 in einem Fall, wo eine vierte Elektrode vorgesehen ist.
41A ist eine Aufsicht entsprechend 32 in einem Fall, in welchem die vierte Elektrode vorgesehen ist, und 41B ist eine Schnittansicht entsprechend 33A, wo die vierte Elektrode vorgesehen ist.
Beste Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung
Nachstehend wird eine Mehrzahl von Ausführungsformen des dielektrischen Gebildes (Plasma-Generator) der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass unter den ersten bis sechsten Ausführungsformen dieselben Zeichen bzw. Bezugszeichen zu Komponenten hinzugefügt sind, die ähnliche oder dieselben Strukturen (Formen und Materialien) und Funktionen (Wirkungsweisen) besitzen. Unter den ersten bis fünften Ausführungsformen sind (außer Zeichen bzw. Bezugszeichen von 36, 38 und 39) für die Komponenten, die verschiedenen Gebilde (insbesondere Formen) aufweisen, jedoch ähnliche oder dieselben Funktionen besitzen, Zeichen bzw. Bezugszeichen zugeordnet, welche dieselben werden zum Zeitpunkt der Hinzufügung oder Weglassung eines Vielfachen von 50. Durch Zuordnen von Zeichen bzw. Bezugszeichen, die auf diese Weise einander über eine Mehrzahl von Ausführungsformen entsprechen, werden zuweilen überlappende Erläuterungen weggelassen. Mit anderen Worten, es können die bevorzugte Form, das bevorzugte Material, das bevorzugte Herstellungsverfahren, das bevorzugte Anwendungsverfahren, etc., wie es für die Komponente einer Ausführungsform oder einer Kombination jener erläutert ist, auf die entsprechende Komponente einer anderen Ausführungsform oder einer Kombination solcher angewandt werden.
Erste Ausführungsform
Wie in 1 und in 2 gezeigt, ist ein dielektrisches Gebilde 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Basis- bzw. Grundglied 2 versehen, welches aus einem dielektrischen Material besteht. Dieses Grundglied 2 weist eine erste Fläche bzw. Oberfläche 2a und eine zweite Fläche bzw. Oberfläche 2b auf seiner Rückseite und ein erstes Durchgangsloch 5 auf, welches zwischen der ersten Fläche 2a und der zweiten Fläche 2b durchdringt. Innerhalb des Grundgliedes 2 ist eine erste Elektrode 8, die zwischen der ersten Oberfläche 2a und der Oberfläche 2b vorgesehen ist und die ein zweites Durchgangsloch 25 an einer Stelle entsprechend dem ersten Durchgangsloch 5 aufweist, angeordnet. Ferner ist innerhalb des Grundteiles 2 eine zweite Elektrode 9 angeordnet, die so vorgesehen ist, um der ersten Elektrode 8 zugewandt zu sein, und die ein drittes Durchgangsloch 26 an einer dem ersten Durchgangsloch 5 entsprechenden Position aufweist. Ferner ist innerhalb des Grundgliedes 2 zwischen der ersten Elektrode 8 und der zweite Elektrode 9 eine dritte Elektrode 10 angeordnet, die so vorgesehen ist, dass sie der ersten Elektrode 8 und der zweiten Elektrode 9 zugewandt ist, und die ein viertes Durchgangsloch 27 an einer dem ersten Durchgangsloch 5 entsprechenden Position aufweist.
Ferner sind die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 längs der Laufrichtung des ersten Durchgangsloches 5 in der Reihenfolge der ersten Elektrode 8, der dritten Elektrode 10 und der zweiten Elektrode 9 von der Seite der ersten Oberfläche 2a angeordnet. Das erste Durchgangsloch 5 verläuft durch das zweite Durchgangsloch 25, das vierte Durchgangsloch 27 und das dritte Durchgangsloch 26.
An der Endfläche des Grundgliedes 2 sind, um elektrische Energie an die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 abzugeben, externe Anschlüsse 14, 15 und 16 vorgesehen, die mit der entsprechenden ersten Elektrode 8, zweiten Elektrode 9 und dritten Elektrode 10 elektrisch verbunden sind.
Hier zeigen 3 bis 5 Schnittflächen, die durch Schneiden des in 1 gezeigten dielektrischen Gebildes 1 längs der ersten Elektrode 8, zweiten Elektrode 9 und dritten Elektrode 10 erhalten werden.
In bzw. bei dem dielektrischen Gebilde 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Zuführen eines Referenzpotentials zu der dritten Elektrode 10 und durch Anlegen einer Wechselhochspannung bzw. einer hohen Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 eine Oberflächenentladung in einem Bereich in dem ersten Durchgangsloch 5 erzeugt werden, der dem Bereich zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 innerhalb des Grundgliedes 2 entspricht (nachstehend als „erster Raum 23” bezeichnet). Ferner können durch Anlegen einer Gleichhochspannung bzw. einer hohen Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 Elektronen oder Kationen, die in einem solchen ersten Raum 23 erzeugt werden, elektrisch in einen Bereich in dem ersten Durchgangsloch 5 gezogen werden, der dem Bereich zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 innerhalb des Grundgliedes 2 entspricht (nachstehend als „zweiter Raum 24” bezeichnet). Aus diesem Grunde kann, wenn ein Fluid, welches eine Partikelzustandsbeimengung, wie ein Abgas enthält, in das erste Durchgangsloch 5 von einer Öffnung auf der Seite der ersten Seite der Elektrode 8 geliefert wird, das Fluid durch die Effekte des Plasmas in dem ersten Raum 23 umgeformt werden. Ferner kann in dem zweiten Raum 24 die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid durch Elektronen oder Kationen geladen werden, die in den zweiten Raum 24 hineingezogen werden. Infolge davon kann die geladene Partikelzustandsbeimengung auf dem Grundkörper 2 an der Oberfläche, die der zweiten Elektrode 9 zugewandt ist, oder an der Oberfläche in der Nähe der zweiten Elektrode 9 elektrisch adsorbiert werden. Wenn beispielsweise ein hohes positives Gleichspannungspotential an die zweite Elektrode 9 angelegt wird, kann eine negativ geladene Beimengung bzw. Verunreinigung auf bzw. an der Oberfläche des Grundteiles 2 adsorbiert werden. Sodann wird ein von der Partikelzustandsbeimengung verschiedenes Fluid aus der Öffnung auf der Seite der dritten Elektrode 10 des ersten Durchgangslochs 5 ausgestoßen. Auf diese Weise kann die Partikelzustandsbeimengung aus dem Inneren des abgegebenen Fluids entfernt werden. In welchem Bereich des ersten Durchgangslochs 5 die Partikelzustandsbeimengung geladen wird bzw. ist, differiert, darauf sei hingewiesen, entsprechend dem Typ der Partikelzustandsbeimengung und der Charakteristiken, etc. des Plasmas. Es ist außerdem möglich, die Beimengung bzw. den Fremdstoff in dem ersten Raum 23 aufzuladen.
Wenn ein hohes negatives Gleichspannungspotential der zweiten Elektrode 9 zugeführt wird, kann ferner eine positiv geladene Beimengung an der Oberfläche des Grundgliedes 2 adsorbiert werden.
Wie oben beschrieben, ist das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Elektrodengruppe versehen, welche die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 enthält. Die erste Elektrode 8 und die dritte Elektrode 10 legen ein erstes Elektrodenpaar 6 fest, welches in dem ersten Raum 23 Plasma entsprechend einer Wechselspannung erzeugt. Ferner legen die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 ein zweites Elektrodenpaar 7 fest, welches in dem zweiten Raum 24 ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung erzeugt. Hier wird die dritte Elektrode 10 von dem ersten Elektrodenpaar 6 und dem zweiten Elektrodenpaar 7 gemeinsam genutzt. Ferner legen mit anderen Worten die erste Elektrode 8 und die dritte Elektrode 10 eine erste Baugruppe 6 fest, die in dem ersten Raum 23 Plasma entsprechend einer Wechselspannung erzeugt. Ferner legen die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 eine zweite Baugruppe 7 fest, die in dem zweiten Raum 24 ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung erzeugt. Die erste Baugruppe 6 und die zweite Baugruppe 7 nutzen die dritte Elektrode 10 gemeinsam.
Gemäß dem obigen Aufbau kann der Druckverlust des behandelten Fluids verringert werden. Ferner kann die Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt werden. Durch Anordnen der ersten Baugruppe 6 und der zweiten Baugruppe 7 zusammen in dem Grundteil 2 kann ferner ein Plasma-Generator erhalten werden, in welchem ein Plasma-Erzeugungsteil, der bzw. das Plasma erzeugt, und ein Staub-Sammelteil, der bzw. das die Partikelzustandsbeimengung sammelt, integral gebildet sind. Infolge davon kann ein Plasma-Generator geringer Größe realisiert werden, der mit einer Plasma-Erzeugungsfunktion und einer Staub-Sammelfunktion ausgestattet ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem oben erläuterten dielektrischen Gebilde 1 die dritte Elektrode 10 von der ersten Baugruppe 6 und der zweiten Baugruppe 7 gemeinsam genutzt wird, dass aber die erste Baugruppe 6 und die zweite Baugruppe 7 ebenso durch verschiedene Elektroden konfiguriert sein können. So ist beispielsweise, wie in 40, die erste Baugruppe 6 durch die erste Elektrode 8 und die dritte Elektrode 10 konfiguriert, und die zweite Baugruppe 7 ist durch die zweite Elektrode 9 und eine vierte Elektrode 11 konfiguriert. Hier ist die vierte Elektrode 11 zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 vorgesehen. Ferner ist die vierte Elektrode 11 dieselbe in dem Aufbau wie die in 5 gezeigte dritte Elektrode 10. Die vierte Elektrode 11 weist nämlich ein fünftes Durchgangsloch 28 an einer Position auf, die dem ersten Durchgangsloch 5 entspricht.
Wenn das Referenzpotential der dritten Elektrode 10 und der vierten Elektrode 11 zugeführt wird und wenn eine Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 und eine Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 9 und der vierten Elektrode 11 angelegt wird, dann werden dieselbe Arbeitsweise und Effekte bzw. Wirkungen wie die Arbeitsweise und Wirkungen des oben erläuterten dielektrischen Gebildes 1 erzielt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Abstand zwischen der dritten Elektrode 10 und der vierten Elektrode 11 kleiner gemacht wird als der Abstand zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10, ist es möglich, zu einer Verringerung der Größe des dielektrischen Gebildes beizutragen. Falls die das Referenzpotential liefernde Elektrode von der ersten Baugruppe 6 und der zweiten Baugruppe 7 gemeinsam genutzt wird, kann ferner die Anzahl an Elektroden verringert werden, und das dielektrische Gebilde kann in der Größe kleiner gemacht werden.
Das Grundglied 2 ist aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellt, beispielsweise aus einer Keramik hergestellt. Speziell dann, wenn das Grundglied 2 hergestellt wird, wird eine Keramik-Rohplatte hergestellt; anschließend wird die hergestellte Keramik-Rohplatte in geeigneter Weise gelocht, eine Mehrzahl von Platten wird entsprechend einem Bedarf gestapelt und das Ergebnis wird bei hoher Temperatur (etwa 1300 bis 1800°C) gebrannt. Als elektrisches Isoliermaterial gibt es beispielsweise einen gesinterten Körper aus Aluminiumoxid (Tonerdekeramik). Eine Rohplatte, die aus einem gesinterten Körper aus Aluminiumoxid besteht, wird beispielsweise durch Hinzufügen eines geeigneten organischen Lösungsmittels und eines Solvatierungsmittels zu einem Ausgangsmaterialpulver aus Aluminiumoxid (Al₂O₃), Siliziumoxid (SiO₂), Kalziumoxid (CaO), Magnesiumoxid (MgO) oder dergleichen, durch Mischen dieser zur Bildung eines Breizustandes und durch Formen dieses zu einem Plattenzustand durch Anwendung eines konventionell bekannten Abstreifmesser- bzw. Schaberverfahrens, Kalanderwalzenverfahrens oder dergleichen erhalten.
Wenn ein Laminat aus Keramik-Rohplatten hergestellt wird, werden die Keramik-Rohplatten nach Stapelung durch Druck verbunden. Die Druckverbindung wird durch Ausüben eines Drucks von etwa 3,0 bis 8,0 MPa und durch Erwärmen bei 35 bis 80°C entsprechend dem Bedarf ausgeführt. Um zu diesem Zeitpunkt das erste Durchgangsloch 5 zu bilden, werden die Rohplatten gelocht. Um eine ausreichende Verbindung der Keramik-Rohplatten zu erzielen, kann ferner ein Bindemittel verwendet werden, welches durch Mischen eines Lösungsmittels und eines Harzbinders oder dergleichen hergestellt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass als elektrisches Isoliermaterial ein von dem gesinterten Körper aus Aluminiumoxid verschiedener gesinterter Mullitkörper, ein gesinterter Aluminiumnitridkörper, ein gesinterter Dichroit- bzw. Chordieritkörper, ein gesinterter Siliziumcarbidkörper etc. erwähnt werden kann.
Endabschnitte der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 sind in die Nähe der Außenfläche des Grundgliedes 2 heraufgeführt und direkt mit den entsprechenden externen Anschlüssen 14, 15 und 16 verbunden oder mit jenen durch zusätzliche Leiter elektrisch verbunden. Die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 sind aus einem Metallpulverleiter, wie Wolfram, Molybdän, Kupfer, Silber hergestellt. Die Leiterpaste für die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 wird bzw. ist an bestimmten Positionen der Keramik-Rohplatten für das Grundglied 2 unter Anwendung einer Druckeinrichtung, wie eines Siebdrucks, druckmäßig aufgebracht und gleichzeitig mit den Keramik-Rohplatten für das Grundglied 2 gebrannt, wodurch sie innerhalb des Grundgliedes 2 bestimmte Muster bilden kann. Die Leiterpaste wird dadurch hergestellt, dass ein organisches Bindemittel und ein organisches Lösungsmittel hinzugefügt werden und dass, falls erforderlich, ein Dispersionsmittel oder dergleichen zu dem Hauptbestandteil-Metallpulver hinzugefügt wird und dass diese gemischt und durch eine Kneteinrichtung, wie eine Kugelmühle, eine Drei-Walzen-Mühle, oder einen Planetenmischer, gemischt werden. Zu der Leiterpaste können Pulver aus Glas oder Keramiken ebenso hinzugesetzt werden, um zu dem Sinterbetrieb der Keramik-Rohplatten zu passen oder um die Verbindungsfestigkeit mit dem Grundglied 2 nach dem Sintern zu erhöhen.
An der Außenfläche des Grundgliedes 2 werden bzw. sind externe Anschlüsse 14, 15 und 16 gebildet. Die externen Anschlüsse 14, 15 und 16 wirken als Leitungspfade für eine Zuführung von Spannungen zu der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 von externen Spannungsquellen, und sie sind elektrisch mit der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 verbunden, die zur Außenfläche des Grundgliedes 2 führen. Das Material und das Herstellungsverfahren der externen Anschlüsse 14, 15 und 16 sind dieselben wie jene bezüglich der ersten Elektrode 8, etc. Die Leiterpaste für die externen Anschlüsse 14, 15 und 16 wird in derselben Weise hergestellt wie die Leiterpaste für die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10; allerdings wird sie auf die Viskosität eingestellt, welche für ein Drucken entsprechend den Mengen des organischen Bindemittels und des organischen Lösungsmittels geeignet ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass auf der freigelegten Oberfläche der externen Anschlüsse 14, 15 und 16 vorzugsweise ein hinsichtlich des Korrosionswiderstandes ausgezeichnetes Metall aufgebracht ist, wie Nickel oder Gold. Es sei darauf hingewiesen, dass zum Unterdrücken einer Oxidationskorrosion der externen Anschlüsse 14, 15 und 16 und zur Verstärkung der Verbindung zwischen den externen Anschlüsse 14, 15 und 16 und den Spannungsversorgungs- bzw. Spannungsquellenanschlüssen der externen Spannungsquellen vorzugsweise eine Nickelplattierungsschicht mit einer Dicke von etwa 1 bis 10 μm und eine Goldplattierungsschicht mit einer Dicke von etwa 0,1 bis 3 μm sequentiell aufgebracht werden.
Alternativ können die externen Anschlüsse 14, 15 und 16 Metallplatten sein, die an bestimmten Positionen nach dem Brennen der keramischen Rohplatten für das Grundglied 2 angeklebt bzw. angeheftet sind.
Falls auf der Seite eines Referenzpotentials ein Spannungsquellenanschluss einer externen Wechselspannungsquelle mit dem externen Anschluss 14 durch eine Druckschweißung oder durch ein Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist und auf der Seite der Hochspannung bzw. der hohen Spannung ein Spannungsquellenanschluss mit dem externen Anschluss 15 durch eine Druckschweißung oder ein Verkleben oder eine andere Einrichtung zur Abgabe von Spannungen elektrisch verbunden ist, kann eine Oberflächenentladung in jedem ersten Raum 23 hervorgerufen werden. Falls auf der Seite des Referenzpotentials ein Spannungsquellenanschluss einer externen Gleichspannungsquelle mit dem externen Anschluss 14 durch eine Druckschweißung oder ein Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist und auf der Seite einer hohen Spannung bzw. einer Hochspannung ein Spannungsquellenanschluss mit dem externen Anschluss 16 durch Druckschweißung oder ein Verkleben oder eine andere Einrichtung zur Abgabe von Spannungen elektrisch verbunden ist, können Elektronen oder Kationen, die in jedem ersten Raum 23 erzeugt werden, elektrisch in den zweiten Raum 24 gezogen werden, und der zweite Raum 24 kann elektrisch positiv oder negativ geladen werden.
Infolgedessen gelangt das Fluid, welches durch das Durchgangsloch des dielektrischen Gebildes 1 von einer Öffnung auf der Seite abgegeben wird, wo die erste Elektrode 8 gebildet ist, durch den Oberflächenentladungsbereich in dem ersten Raum 23 und wird daher durch die Wirkungen des Plasmas umgeformt. So wird beispielsweise N_OX (Stickoxid) durch die in den folgenden Formeln (1) und (2) gezeigten Reaktionen unter einem Zustand eines geringen Sauerstoffs, bei dem eine Sauerstoffkonzentration von etwa 1% oder weniger vorliegt, zersetzt werden, wodurch N₂ und O₂ erzeugt werden. 2NO₂ → 2NO + O₂ (1) 2NO + O₂ → N₂ + 2O₂ (2)
Anschließend kann die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid in dem zweiten Raum 24 geladen werden, und die geladene Partikelzustandsbeimengung kann an der Fläche des Grundgliedes 2 in der Nähe der dritten Elektrode 10 elektrisch adsorbiert werden; daher kann die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid beseitigt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass zum Erzeugen einer Oberflächenentladung zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 eine Wechselspannung mit einer hohen Frequenz angelegt wird. Die anzulegende Wechselspannung wird in geeigneter Weise entsprechend der Stärke, etc. der benötigten Oberflächenentladung ausgewählt. So beträgt beispielsweise die Frequenz der an das dielektrische Gebilde 1 angelegten Wechselspannung, die N_OX (Stickoxid) in einem Abgas eines Dieselmotors ändert, beispielsweise 1 kHz bis 100 MHz.
Ferner kann eine zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 angelegten Spannung eine von der Wechselspannung ebenso verschiedene Impulsspannung sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Wechselspannung nicht auf eine Sinuswellenspannung beschränkt ist, sondern eine rechteckförmige Wellenspannung oder eine Rechteckspannung, etc. sein kann.
Um Elektronen oder Kationen, die in einem ersten Raum 23 erzeugt sind, in einen zweiten Raum 24 elektrisch hineinzuziehen, den zweiten Raum 24 positiv oder negativ elektrisch zu laden und die an der Oberfläche des Grundgliedes 2 geladene Partikelzustandsbeimengung in der Nähe der zweiten Elektrode 9 elektrisch zu adsorbieren, wird ferner eine hohe Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 unter Heranziehung der dritten Elektrode 10 als einem Referenzpotential angelegt. Die anzulegende hohe Gleichspannung wird entsprechend einer Größe, etc. der Feldstärke, welche benötigt wird, in geeigneter Weise ausgewählt. So beträgt beispielsweise die Größe der Gleichspannung, die angelegt wird, wenn PM (Fest- bzw. Schwebestoffe) im Abgas des Dieselmotors in einem zweiten Raum 24 aufgeladen werden und die geladenen Fest- bzw. Schwebestoffe auf der Oberfläche des Grundgliedes 2 in der Nähe der dritten Elektrode 10 elektrisch adsorbiert werden, 1 kV bis 50 kV oder –50 kV bis –1 kV.
In dem dielektrischen Gebilde 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind das zweite Durchgangsloch 25, das dritte Durchgangsloch 26 und das vierte Durchgangsloch 27, die in der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 gebildet sind, vorzugsweise größer gemacht als das erste Durchgangsloch 5 bei Betrachtung in einer Ebene. Die Innenumfangsflächen des zweiten Durchgangslochs 25, des dritten Durchgangslochs 26 und des vierten Durchgangslochs 27 sind nämlich vorzugsweise auf der Außenseite von der Innenumfangsfläche des ersten Durchgangslochs 5 aus festgelegt.
Dadurch, dass bei Betrachtung in einer Ebene das zweite Durchgangsloch 25, das dritte Durchgangsloch 26 und das vierte Durchgangsloch 27 größer gemacht werden bzw. sind als das erste Durchgangsloch 5, kann das Ausgesetztsein bzw. Freilegen der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 an der Innenfläche des ersten Durchgangslochs 5 unterdrückt werden, so dass eine Korrosion der ersten Elektrode 8, der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 durch das an das erste Durchgangsloch 5 abgegebene Fluid unterdrückt werden kann.
Ferner ist in dem dielektrischen Gebilde 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 vorzugsweise kürzer als der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10.
Dadurch, dass der Abstand zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 kürzer gemacht wird bzw. ist als der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10, kann die Erzeugung einer unnötigen Oberflächenentladung zwischen der zweiten Elektrode 9 und der dritten Elektrode 10 unterdrückt werden, wenn die Oberflächenentladung zwischen der ersten Elektrode 8 und der dritten Elektrode 10 erzeugt wird.
In dem dielektrischen Gebilde 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gibt es ferner vorzugsweise eine Mehrzahl von ersten Durchgangslöchern 5. Aufgrund des Vorhandenseins der Mehrzahl von ersten Durchgangslöchern 5 kann die Menge des Fluids erhöht werden, das diesem dielektrischen Gebilde 1 zugeführt werden kann, und der Druckverlust des Fluids kann verringert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass in diesem Fall dieselben Zahlen von zweiten Durchgangslöchern 25, dritten Durchgangslöchern 26 und vierten Durchgangslöchern 27 wie jene der ersten Durchgangslöcher 5 sind bzw. vorliegen.
Ferner waren in 2 die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 (in 40 die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9, die dritte Elektrode 10 und die vierte Elektrode 11) parallel vorgesehen, was indessen nicht notwendig ist. Falls die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 innerhalb des Grundgliedes 2 in einem Zustand vorgesehen sind, in welchem diese in Abstand voneinander sind, so dass die inneren Umfangsflächen des zweiten Durchgangslochs 25, des dritten Durchgangslochs 26 und des vierten Durchgangslochs 2 (in 40 des zweiten Durchgangslochs 25, des dritten Durchgangslochs 26, des vierten Durchgangslochs 27 und des fünften Durchgangslochs 28) sich längs der Innenumfangsflächen des ersten Durchgangslochs 5 befinden, kann in Abhängigkeit von den Zuständen der angelegten Wechselspannung und Gleichspannung eine Oberflächenentladung in dem ersten Raum 23 erzeugt werden; es ist möglich, ein elektrisches Feld in dem zweiten Raum 24 zu erzeugen, und es werden dieselbe Arbeitsweise und dieselben Effekte erzielt wie jene des dielektrischen Gebildes 1.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem dielektrischen Gebilde 1 das Grundglied 2 vorzugsweise durch gleichzeitiges Brennen der Keramik-Rohplatten gebildet wird, dass die erste Elektrode 8, die zweite Elektrode 9 und die dritte Elektrode 10 und die externen Anschlüsse 14, 15 und 16 durch Brennen der Leiterpaste gleichzeitig mit den Keramik-Rohplatten gebildet werden. Infolgedessen wird das dielektrische Gebilde 1 durch gleichzeitiges Brennen der Keramiken und der Leiterpaste integral gebildet. Daher wird sogar in dem Fall, dass das Gebilde über eine lange Zeitspanne bei einer hohen Temperatur, hohen Vibration und in anderen Umgebungen benutzt wird, die Verformung des dielektrischen Gebildes 1 gering gehalten, und die Form des ersten Durchgangslochs 5 kann stabil gemacht werden. Demgemäß kann das die Schwebe- bzw. Feststoff- oder Oxidbestandteile, etc. enthaltende Fluid, welches durch das extra Durchgangsloch 5 hindurch läuft, über eine lange Zeitspanne stabil zur Reaktion gebracht und gut umgeformt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass nicht nur ein einzelner Plasma-Generator, sondern auch ein Umformungsmechanismus eines anderen Abgases zusammen benutzt werden können. So kann beispielsweise ein Filter oder ein Katalysator vor oder hinter dem Plasma-Generator ebenso angebracht sein. Infolgedessen kann die Emission der Schwebe- bzw. Feststoff-, der Oxidbestandteile, etc. in dem Abgas weiter verringert werden. Als derartiges Filter gibt es ein DPF-Filter (Dieselpartikelfilter), das aus Keramik und so weiter hergestellt ist. Platin, etc. kann als Katalysator verwendet werden.
Zweite Ausführungsform
Wie in 6 bis 11 gezeigt, ist ein dielektrisches Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem Basis- bzw. Grundglied 202 versehen. Dieses Grundglied 202 ist mit einer Mehrzahl von Basis- bzw. Grundteilen 203, die aus flachen plattenförmigen dielektrischen Gliedern bestehen, welche in einer Richtung angeordnet sind, und mit Tragteilen 204 vorgesehen, welche die Mehrzahl der Grundteile 203 in bestimmten Intervallen tragen. Die Grundteile 203 und die Tragteile 204 konfigurieren ein Durchgangsloch 205, welches ein Entladungsraum wird. Ferner sind innerhalb jedes Grundteiles 203 eine erste Elektrode 208, die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 vorgesehen. Hier wird ein Referenzpotential an die dritte Elektrode 210 abgegeben. Sodann wird eine Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 angelegt, und eine Wechselspannung wird zwischen der ersten Elektrode 208 und der dritten Elektrode 210 angelegt. Wenn die Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 208 und der dritten Elektrode 210 angelegt wird bzw. ist, wird ferner in dem Durchgangsloch 205 eine Oberflächenentladung erzeugt.
Wie in 8 bis 10 gezeigt, bestehen die erste Elektrode 208 bzw. die zweite Elektrode 210 aus einer Mehrzahl von Teilelektroden, die innerhalb des Grundteiles 203 vorgesehen sind. Ferner ist die dritte Elektrode 210 zwischen Teilen der ersten Elektrode 208 vorgesehen. Die Teilelektroden, die die erste Elektrode 208 und die dritte Elektrode 210 konfigurieren, sind säulenförmig, und deren Endabschnitte befinden sich längs der Oberfläche, welche einen Raum (Durchgangsloch 205) zwischen Grundteilen 203 berührt. In jedem Grundteil 203 sind die Teilelektroden, welche die erste Elektrode 208 konfigurieren (nachstehend auch als „erste Teilelektroden” bezeichnet) durch einen Zusammenschaltleiter 218 elektrisch miteinander verbunden, der innerhalb jenes Grundteiles 203 vorgesehen ist, während die Teilelektroden, welche die dritte Elektrode 210 konfigurieren (auch als „dritte Teilelektroden” bezeichnet) durch einen Verbindungsleiter 220 elektrisch miteinander verbunden sind, der innerhalb jenes Grundteiles 203 vorgesehen ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem dielektrischen Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von säulenförmigen ersten Teilelektroden und eine Mehrzahl von säulenförmigen dritten Teilelektroden vorgesehen sind. Jede kann jedoch ebenso eine einzelne sein, und die Form ist nicht auf eine säulenförmige beschränkt. Die Form und die Anzahl sind bzw. werden unter den Gesichtspunkten der Stärke des zu erzeugenden Plasmas und der Größe, etc. des Plasma-Erzeugungsbereiches in geeigneter Weise festgelegt.
Ferner ist, wie in 11 gezeigt, eine Mehrzahl von Teilelektroden, welche die zweite Elektrode 209 konfigurieren (nachstehend auch als „zweite Teilelektroden” bezeichnet) in jedem Grundteil 203 vorgesehen. Diese sind säulenförmig, und die beiden Endabschnitte befinden sich längs der Flächen, welche den Raum zwischen den Grundteilen 203 berühren. Es sei darauf hingewiesen, dass in dem dielektrischen Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von säulenförmigen zweiten Teilelektroden vorgesehen ist, dass diese jedoch ebenso singulär sein können und dass die Form nicht auf eine säulenförmige beschränkt ist. Die Form und die Anzahl werden unter den Gesichtspunkten der Stärke, des Bereiches, etc. des elektrischen Feldes in geeigneter Weise festgelegt.
Es sei darauf hingewiesen, dass innerhalb jedes Durchgangslochs 205 ein Bereich, in welchem eine Oberflächenentladung auftritt, wenn eine Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 208 und der dritten Elektrode 210 angelegt ist, als Bereich P (erster Raum 223) festgelegt bzw. definiert ist und dass ein dem Bereich zugewandter Bereich, welcher die zweite Elektrode 209 aufweist, die darin in dem Grundteil 203 vorgesehen ist, als Bereich Q festgelegt bzw. definiert ist. Hier bedeutet der „Bereich, in welchem die zweite Elektrode 209 vorgesehen ist”, in einem Fall, in welchem eine Mehrzahl von zweiten Teilelektroden in dem Grundteil 203 vorgesehen ist, einen rechteckigen oder quadratischen Bereich bei Betrachtung des Grundteiles 203 in einer Ebene die Mehrzahl der zweiten Teilelektroden mit zumindest einer Seite umgibt, welche die dritte Elektrode 210 berührt, und einen Bereich aufweist, der das Minimum wird. Ferner ist zwischen dem Bereich P und dem Bereich Q ein Raum als zweiter Raum 224 festgelegt.
Ferner sind an der Endfläche des Grundgliedes 202, um elektrische Leistung bzw. Energie an die erste Elektrode 208, die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 abzugeben, externe Anschlüsse 214, 215 und 216 vorgesehen, welche mit der ersten Elektrode 208, der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 elektrisch verbunden sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Grundglied 202 in der vorliegenden Beschreibung einen Teil ausschließlich der anderen Teile, wie der ersten Elektrode 208 bedeutet, die in dem inneren Bereich bzw. Teil gebildet ist, und gerade das Laminat in einem Fall bedeutet, in welchem das dielektrische Gebilde 201 durch gleichzeitiges Brennen eines Stapels aus einer Mehrzahl von Keramik-Rohplatten und der Leiterpaste erhalten wird, die auf den Oberflächen jedes jener Keramik-Rohplatten gebildet ist.
In dem dielektrischen Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird eine hohe Wechselspannung zwischen einer benachbarten ersten Elektrode 208 und dritten Elektrode 210 angelegt, um eine Oberflächenentladung in dem Durchgangsloch 205 zu erzeugen, und ein Fluid, beispielsweise ein Abgas tritt durch dieses Durchgangsloch 205 hindurch bzw. wird durch dieses geleitet, um dadurch eine chemische Substanz in dem Fluid reagieren und zersetzen zu lassen.
Durch Anlegen einer hohen Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 können ferner Elektronen oder Kationen, die in dem Bereich P (ersten Raum 223) erzeugt werden, in den Bereich Q des Durchgangslochs 205 elektrisch gezogen werden; so kann der zweite Raum 224, der durch den Bereich P und den Bereich Q geschichtet ist, mit Elektronen oder Kationen gefüllt werden. Falls ein Fluid, welches eine Partikelzustandsbeimengung, wie ein Abgas enthält, von einer Öffnung des Durchgangslochs 205 auf der Seite der ersten Elektrode 208 und der dritten Elektrode 209 zugeführt wird, kann das Fluid aus diesem Grunde durch die Wirkungen des Plasmas in dem Bereich P umgeformt werden. Ferner kann die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid zwischen dem Bereich P und dem Bereich Q geladen werden, und die geladene Partikelzustandsbeimengung kann an der den Bereich Q in dem Grundteil 203 berührenden Oberfläche elektrisch adsorbiert werden. So wird beispielsweise in einem Fall, in welchem die Beimengung bzw. Verunreinigung in dem Fluid eine Substanz ist, die leicht negativ geladen wird, das Referenzpotential an die dritte Elektrode 210 geliefert, und eine positive Gleichspannung wird zwischen der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 angelegt, so dass die Beimengung an der den Bereich Q in dem Grundteil 203 berührenden Oberfläche adsorbiert wird. Infolgedessen kann die Partikelzustandsbeimengung aus dem Fluid beseitigt werden. In welchem Bereich in dem Durchgangsloch 205 die Partikelzustandsbeimengung geladen wird, differiert, darauf sei hingewiesen, entsprechend dem Typ bzw. der Art der Partikelzustandsbeimengung und der Charakteristiken etc. des Plasmas. Nicht beschränkt zwischen dem Bereich P und dem Bereich Q tritt zuweilen eine Aufladung zumindest im Inneren des Bereiches P und im Inneren des Bereiches Q ebenso auf. Wenn eine negative Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 angelegt wird, kann ferner eine positiv geladene Beimengung an der Oberfläche des Grundteiles 203 adsorbiert werden.
Wie oben beschrieben, ist das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Elektrodengruppe versehen, welche die erste Elektrode 208, die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 enthält. Die erste Elektrode 208 und die dritte Elektrode 210 legen ein erstes Elektrodenpaar 206 fest, welches in dem ersten Raum 223 ein Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt wird bzw. ist. Ferner legen die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 ein zweites Elektrodenpaar 207 fest, welches in dem zweiten Raum 224 ein elektrisches Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt wird bzw. ist. Hier wird die dritte Elektrode 210 von dem ersten Elektrodenpaar 206 und dem zweiten Elektrodenpaar 207 gemeinsam genutzt. Ferner legen, mit anderen Worten, die erste Elektrode 208 und die dritte Elektrode 210 eine erste Baugruppe 206 fest, welche in dem ersten Raum 223 ein Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt wird bzw. ist. Ferner legen die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 eine zweite Baugruppe 207 fest, welche in dem zweiten Raum 224 ein elektrisches Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt wird bzw. ist. Die erste Baugruppe 206 und die zweite Baugruppe 207 nutzen die dritte Elektrode 210 gemeinsam.
Gemäß dem obigen Aufbau kann der Druckverlust des behandelten Fluids verringert werden, und die Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid kann mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt werden. Durch Anordnen der ersten Baugruppe 206 und der zweiten Baugruppe 207 zusammen in einem Grundteil 203 können ein Plasma-Generator, in welchem ein Plasma-Erzeugungsteil Plasma erzeugt, und ein Staubsammelteil, der bzw. das die Partikelzustandsbeimengung sammelt, integral gebildet werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem oben erläuterten dielektrischen Gebilde 201 die erste Elektrode 208 von der ersten Baugruppe 206 und der zweiten Baugruppe 207 gemeinsam genutzt wird. Die erste Baugruppe 206 und die zweite Baugruppe 207 können jedoch ebenso durch verschiedene Elektroden konfiguriert sein. Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn die das Bezugspotential liefernde Elektrode von der ersten Baugruppe 206 und der zweiten Baugruppe 207 gemeinsam genutzt wird, die Anzahl an Elektroden verringert werden kann, und dass das dielektrische Gebilde 1 in der Größe reduziert bzw. verkleinert werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn, wie oben erläutert, die erste Elektrode 208 und die dritte Elektrode 210 aus Mehrzahlen von Teilelektroden bestehen, durch Anordnen der zweiten Teilelektroden zwischen den ersten Teilelektroden die Oberflächenentladung an einer Mehrzahl von Stellen auftritt und dass viele Elektronen und Kationen erzeugt werden, so dass der Umformungswirkungsgrad des Fluids und der Beseitigungswirkungsgrad der Beimengung bzw. Verunreinigung höher werden. Ferner kann, wie in 8 gezeigt, durch regelmäßiges Anordnen der ersten Elektroden 208 und der zweiten Elektroden 209, beispielsweise durch abwechselndes Anordnen dieser vertikal und seitlich, die Oberflächenentladung gleichmäßig erzeugt werden; daher ist die erzeugte Plasma-Konzentration nicht entsprechend der Örtlichkeit bzw. Stelle vorgespannt, so dass das gesamte Fluid gleichmäßiger umgeformt werden kann.
Das Material und das Herstellungsverfahren des Grundgliedes 202 sind dieselben wie das Material und das Herstellungsverfahren des Grundgliedes 2 in bzw. bei der ersten Ausführungsform. Beispielsweise bestehen nicht nur die Grundteile 203, sondern auch die Tragteile 204 aus dielektrischen Gliedern, und das Grundglied 202 ist durch Stapeln einer Mehrzahl von Keramik-Rohplatten gebildet, die in geeigneter Weise gelocht sind, etc.
Eine Mehrzahl von ersten Teilelektroden ist durch den Verbindungsleiter 218 miteinander verbunden, und der Endbereich bzw. -abschnitt jenes Verbindungsleiters 218 ist in die Nähe der Außenfläche des Grundgliedes 202 heraufgeführt und direkt mit dem externen Anschluss 214 verbunden oder durch einen Hilfs- bzw. Zusatzleiter elektrisch angeschlossen. Ferner sind die zweiten Teilelektroden und die dritten Teilelektroden individuell durch Verbindungsleiter 219 und 220 ebenso miteinander verbunden, und Endabschnitte der Verbindungsleiter 219 und 220 sind in die Nähe der Außenfläche des Grundgliedes 202 heraufgeführt und direkt mit den externen Anschlüssen 215 und 216 verbunden oder mit diesen durch Zusatz- bzw. Hilfsleiter elektrisch verbunden. Die Materialien und Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 208, der zweiten Elektrode 209 und der dritten Elektrode 210 und der Verbindungsleiter 218, 219 und 220 sind dieselben wie die Materialien und Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 8, etc. in bzw. bei der ersten Ausführungsform.
Anschließend werden auf der äußeren Oberfläche des Grundteiles 203 die externen Anschlüsse 214, 215 und 216 durch Überziehen bzw. Aufbringen gebildet. Die externen Anschlüsse 214, 215 und 216 wirken als die Leitungspfade zum Anlegen von Spannungen an die erste Elektrode 208, die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 von externen Spannungsquellen bzw. Stromversorgungen, und sie sind mit der ersten Elektrode 208, der zweiten Elektrode 209 bzw. der dritten Elektrode 210 elektrisch verbunden. Das Material und das Herstellungsverfahren der externen Anschlüsse 214, 215 und 216 sind dieselben wie das Material und das Herstellungsverfahren des externen Anschlusses 14, etc. der ersten Ausführungsform.
Falls auf der Seite des Referenzpotentials der Stromversorgungsanschluss der externen Wechselspannungsquelle mit dem externen Anschluss 214 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist und auf der Seite der hohen Spannung bzw. der Hochspannung der Stromversorgungsanschluss mit dem externen Anschluss 215 durch Druckschweißen oder Verkleben oder durch eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist, um Spannungen anzulegen, dann kann in dem Bereich P (erster Raum 223) eine Oberflächenentladung hervorgerufen bzw. erzeugt werden. Falls auf der Seite des Referenzpotentials der Stromversorgungsanschluss der externen Gleichspannungsquelle mit dem externen Anschluss 214 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist und auf der Seite der hohen Spannung bzw. der Hochspannung der Stromversorgungsanschluss mit dem externen Anschluss 216 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist, um Spannungen anzulegen, können in dem Bereich P erzeugte Elektronen oder Kationen in den Bereich Q elektrisch gezogen werden, und der zweite Raum 224, der durch den Bereich P und den Bereich Q eingeschichtet ist, kann elektrisch positiv oder negativ geladen werden.
In dem dielektrischen Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 6 bis 11 gezeigt, in den Grundteilen 203, anders als die beiden Endabschnitte in der Anordnungsrichtung, die die erste Elektrode 208 festlegenden ersten Teilelektroden und die die dritte Elektrode 210 festlegenden dritten Teilelektroden alle säulenförmig. Ferner sind die einen Endabschnitte der ersten Teilelektroden und die einen Endabschnitte der dritten Teilelektroden längs der Oberfläche vorgesehen, welche ein Durchgangsloch 205 neben jenem Grundteil 203 berührt, und die anderen Endabschnitte der ersten Teilelektroden und die anderen Endabschnitte der dritten Teilelektroden sind längs der Oberfläche vorgesehen, welche das andere, das Grundteil 203 berührende Durchgangsloch 205 berührt. In jedem Grundteil 203 können die ersten Teilelektroden und die dritten Teilelektroden jedoch ebenso längs der Oberfläche zum Teil vorgesehen sein, welche das Durchgangsloch 205 berührt. Wenn beispielsweise von der ersten Elektrode 208 gesprochen wird, können in jedem Grundteil 203 Teilelektroden A längs der Oberfläche vorgesehen sein, die ein Durchgangsloch 205 berührt, zu welchem das Grundteil 203 benachbart ist; Teilelektroden B können separat von den Teilelektroden A längs der Oberfläche vorgesehen sein, welche das andere Durchgangsloch 205 berührt, und das Referenzpotential kann an jede ebenso abgegeben werden. In dem Fall, dass diese gesondert vorgesehen sind, kann ferner ein Verbindungsleiter, der die Teilelektrode A und die Teilelektrode B elektrisch verbindet, innerhalb des Grundteiles 203 ebenso vorgesehen sein. In dem Fall, dass ein Durchgangsleiter als Verbindungsleiter verwendet wird und dass ein Satz von Teilelektroden A und Teilelektroden B durch den Durchgangsleiter verbunden ist, werden diese hier die erste Elektrode 208 durch das dielektrische Gebilde 201 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das heißt, die säulenförmige erste Elektrode 208. Dies trifft für die zweite Elektrode 209 und die dritte Elektrode 210 ebenso zu.
Wenn ein Satz von Teilelektroden A und B mittels des Durchgangsleiters verbunden ist, wie oben erläutert, können die Teilelektroden A und B auf demselben Potential gehalten werden. Daher kann in jedem Durchgangsloch 205 die Oberflächenentladung, welche in einem Fall hervorgerufen bzw. erzeugt wird, in welchem eine Wechselspannung zwischen der der ersten Elektrode 208 entsprechenden Elektrode und der der dritten Elektrode 210 entsprechenden Elektrode angelegt wird, mehr stabilisiert werden. Wenn, wie oben erläutert, die zweite Elektrode 209 aus einem Satz von Elektroden und einem Durchgangsleiter besteht, dann kann ferner die Kraft der zweiten Elektrode 209, welche Elektronen oder Kationen in jeden Bereich Q zieht, mehr stabilisiert werden.
Wie in 12 und in 13 gezeigt, können ferner zwischen dem Bereich, welcher dem Bereich P entspricht, und dem Bereich, der dem Bereich Q in dem inneren Bereich bzw. Teil oder an der Oberfläche des Grundteiles 203 entspricht, Leiter 222 vorgesehen sein, die längs der Oberfläche angeordnet sind, welche das Durchgangsloch 205 berührt und elektrisch mit der zweiten Elektrode 209 ebenso verbunden sind. 12 und 13 sind Schnittansichten, welche den Aufbau des dielektrischen Gebildes in einem solchen Fall zeigen und 8 und 11 entsprechen.
Auf diese Weise kann in dem Grundteil 203 durch Anordnen der Leiter 222, welche mit der zweiten Elektrode 209 elektrisch verbunden sind, die Kraft stärker gemacht werden, welche die in dem Bereich P erzeugten Elektronen oder Kationen in den Bereich Q zieht.
Dritte Ausführungsform
Die Perspektivansicht eines dielektrischen Gebildes 301 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist dieselbe wie die Perspektivansicht (6) des dielektrischen Gebildes 201 gemäß der zweiten Ausführungsform; daher ist die Abbildung weggelassen. Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn auf 6 in der vorliegenden Ausführungsform Bezug entnommen wird, das Zeichen bzw. Bezugszeichen 214 bitte durch das Zeichen bzw. Bezugszeichen 216 zu ersetzen ist, und dass das Zeichen 216 durch das Zeichen 217 bei deren Betrachtung zu ersetzen ist. Ferner ist die Seitenansicht des dielektrischen Gebildes 301 dieselbe wie die Seitenansicht (7A) des dielektrischen Gebildes 201; daher ist die Abbildung weggelassen. Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn auf 7A in der vorliegenden Ausführungsform Bezug entnommen wird, das Zeichen 216 durch das Zeichen 216 bitte zu ersetzen ist, und dass das Zeichen 215 durch das Zeichen 214 bei deren Betrachtung zu ersetzen ist. 14 ist eine Draufsicht des dielektrischen Gebildes 301.
Das dielektrische Gebilde 301 gemäß der dritten Ausführungsform ist mit einen weiteren externen Anschluss konfiguriert, der zu dem dielektrischen Gebilde 201 gemäß der zweiten Ausführungsform in Bezug auf die Struktur hinzugefügt ist, wie sie von ihrem Aussehen her erfasst wird. Genauer gesagt wird der Aufbau dann, wenn 7B und 14 verglichen werden, einer, bei dem ein externer Anschluss 215, auf den in 14 Bezug entnommen ist, zu dem dielektrischen Gebilde 201 hinzugefügt ist.
15A ist eine Schnittansicht, welche einer Linie XII-XII von 7A in bzw. bei der dritten Ausführungsform entspricht. 15B ist eine Schnittansicht, welche einer Linie VIII-VIII von 7A in bzw. bei der dritten Ausführungsform entspricht. 16A ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XVIa-XVIa von 14 entnommen ist. 16B ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XVIb-XVIb von 14 entnommen ist.
Die Mehrzahl der Grundteile 203 enthält Teile, in denen eine erste Elektrode 308 und eine zweite Elektrode 309 im Inneren vorgesehen sind (zweckmäßigerweise als „erste Grundteile 203A” in der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet), und Teile, in denen eine dritte Elektrode 310 und eine vierte Elektrode 311 im Inneren vorgesehen sind (zweckmäßigerweise als „zweite Grundteile 203B” in der vorliegenden Ausführungsform bezeichnet). Die ersten Grundteile 203A und die zweiten Grundteile 203B sind abwechselnd angeordnet. Die ersten Elektroden 308 und die dritten Elektroden 310 sind über die Durchgangslöcher 205 einander zugewandt, während die zweiten Elektroden 309 und die vierten Elektroden 311 über die Durchgangslöcher 205 einander zugewandt sind.
Ferner sind an den Endflächen der Grundglieder 202 ein mit der ersten Elektrode 308 elektrisch verbundener externer Anschluss 214, ein mit der zweiten Elektrode 309 elektrisch verbundener externer Anschluss 215, ein mit der dritten Elektrode 310 elektrisch verbundener externer Anschluss 216 und ein mit der vierten Elektrode 311 elektrisch verbundener externer Anschluss 217 vorgesehen.
In bzw. bei dem dielektrischen Gebilde 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Zuführen eines Referenzpotentials zu der dritten Elektrode 310 und durch Anlegen einer Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 eine dielektrische Sperrentladung zwischen der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 in dem Durchgangsloch 205 erzeugt werden. Durch Zuführen eines positiven Gleichspannungspotentials zu der zweiten Elektrode 309 und durch Zuführen eines negativen Gleichspannungspotentials zu der vierten Elektrode 311 können ferner in dem Bereich zwischen der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 in dem Durchgangsloch 205 erzeugte Elektronen oder Kationen in den Bereich zwischen der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 in dem Durchgangsloch 205 elektrisch hineingezogen werden. Beispielsweise wird ein Fall betrachtet, bei dem ein eine Partikelzustandsbeimengung enthaltendes Fluid, wie ein Abgas, von der Öffnung des Durchgangslochs 205 auf der Seite der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 zugeführt wird. 17 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes in einem solchen Fall. Wenn ein eine Partikelzustandsbeimengung bzw. -verunreinigung enthaltendes Fluid, wie ein Abgas, dem Durchgangsloch 205 von der Öffnung auf der Seite der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 zugeführt wird, wird Plasma infolge der Sperrentladung in einen ersten Raum 323 des Durchgangslochs 205 erzeugt, so dass das Fluid durch die Wirkungen jenes Plasmas umgeformt werden kann. Ferner kann eine Partikelzustandsbeimengung bzw. -verunreinigung M in dem Fluid in der Nähe eines zweiten Raumes 324 des Durchgangslochs 205 geladen werden, und die geladene Partikelzustandsbeimengung bzw. -verunreinigung M kann an der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des ersten Grundteiles 203A und des zweiten Grundteiles 203B elektrisch adsorbiert werden. Sodann wird das Fluid außer der Partikelzustandsbeimengung M aus der Öffnung des Durchgangslochs 205 auf der Seite der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 ausgestoßen. Die Partikelzustandsbeimengung M kann auf diese Weise aus dem zugeführten Fluid entfernt werden. In welchem Bereich in dem Durchgangsloch 205 die Partikelzustandsbeimengung M geladen wird, differiert, darauf sei hingewiesen, entsprechend dem Typ bzw. der Art der Partikelzustandsbeimengung M und den Charakteristiken, etc. des Plasmas. Es existiert auch ein Fall, in welchem sie in dem ersten Raum 323 oder in dem zweiten Raum 324 geladen wird.
Wie oben beschrieben, ist das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Elektrodengruppe versehen, welche die erste Elektrode 308, die zweite Elektrode 309 und die dritte Elektrode 310 aufweist. Die erste Elektrode 308 und die dritte Elektrode 310 legen ein erstes Elektrodenpaar 306 fest, welches in dem ersten Raum 323 Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Ferner legen die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 ein zweites Elektrodenpaar 307 fest, welches in dem zweiten Raum 324 ein elektrisches Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt ist. Mit anderen Worten legen die erste Elektrode 308 und die dritte Elektrode 310 eine erste Baugruppe 306 fest, die in dem ersten Raum 323 Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Ferner legen die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 eine zweite Baugruppe 307 fest, die in dem zweiten Raum 324 ein Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt ist.
Gemäß dem obigen Aufbau kann der Druckverlust des behandelten Fluids verringert werden, und die Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid kann mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt werden. Ferner sind Elektroden 308 eines Teiles der ersten Baugruppe 306 und Elektroden 309 eines Teiles der zweiten Baugruppe 307 in dem ersten Grundteil 203A vorgesehen; daher kann ein Plasma-Generator erhalten werden, in welchem der Plasma-Erzeugungsteil, der Plasma erzeugt, und der Staubsammelteil, der die Partikelzustandsbeimengung sammelt, integral gebildet sind.
Ferner sind durch das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform Elektroden 310 eines anderen Teiles der ersten Baugruppe 306 und Elektroden 311 eines anderen Teiles der zweiten Baugruppe 307 in dem zweiten Grundteil 203B vorgesehen, und das erste Grundteil 203A und das zweite Grundteil 203B sind so gebildet, dass sie einander zugewandt sind; daher kann ein Plasma-Generator erhalten werden, der einen Plasma-Erzeugungsteil, welcher Plasma erzeugt, und einen Staubsammelteil, welcher die Partikelzustandsbeimengung sammelt, darin integral gebildet enthält und der im Aufbau kompakter bzw. unempfindlicher und stabiler ist.
Durch den dielektrischen Aufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die erste Elektrode 308 bis vierte Elektrode 311 innerhalb des Grundteiles 203 vorgesehen; daher wird es möglich, eine Erosion infolge des durch die Oberflächenentladung erzeugten Plasmas und eine Korrosion aufgrund des in das Durchgangsloch 205 abgegebenen Fluids zu unterdrücken.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie in 18A gezeigt, die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 ebenso auf der Oberfläche des ersten Grundteiles 203A bzw. der Oberfläche des zweiten Grundteiles 203B so vorgesehen sein können, um in dem zweiten Raum 324 freigelegt zu sein, der zwischen dem ersten Grundteil 203A und dem zweiten Grundteil 203B gebildet ist. Infolge hiervon wird es möglich, ein stärkeres elektromagnetisches Feld in dem zwischen dem ersten Grundteil 203A und dem zweiten Grundteil 203B gebildeten Raum zu erzeugen und um Elektronen oder Kationen wirkungsvoller zu ziehen.
Ferner können, wie in 18B gezeigt, die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 auf der Oberfläche des ersten Grundteiles 203A bzw. der Oberfläche des zweiten Grundteiles 203B vorgesehen sein; eine fünfte Elektrode 312 kann innerhalb des ersten Grundteiles 203A so angeordnet sein, dass sie der zweiten Elektrode 309 zugewandt ist, und eine sechste Elektrode 313 kann innerhalb des zweiten Grundteiles 203B so angeordnet sein, dass sie der vierten Elektrode 311 ebenso zugewandt ist. In diesem Fall wird die Referenzspannung der fünften Elektrode 312 und der sechsten Elektrode 313 zugeführt; eine positive Gleichspannung wird zwischen der fünften Elektrode 312 und der zweiten Elektrode 309 angelegt, und eine negative Gleichspannung wird zwischen der sechsten Elektrode 313 und der vierten Elektrode 311 angelegt. Infolgedessen kann die Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 mehr stabilisiert werden.
Endabschnitte der ersten Elektrode 308, der zweiten Elektrode 309, der dritten Elektrode 310 und der vierten Elektrode 311 sind jeweils in die Nähe der äußeren Fläche des Grundteiles 202 geführt und direkt mit den externen Anschlüssen 215, 216, 214 und 217 verbunden oder mit diesen durch zusätzliche Leiter elektrisch verbunden. Die Materialien und das Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 308, der dritten Elektrode 310, der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 sind dieselben wie die Materialien und das Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 8, etc. der ersten Ausführungsform.
Falls die Seite hohen Potentials des Spannungsversorgungsanschlusses der externen Wechselspannungsquelle mit dem externen Anschluss 215 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung elektrisch verbunden ist und auf der Seite der Referenzspannung der Spannungsversorgungsanschluss mit dem externen Anschluss 214 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung zum Anlegen von Spannungen elektrisch verbunden ist, kann zwischen der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 in dem Durchgangsloch 205 (erster Raum 323) eine dielektrische Sperrentladung erzeugt werden. Falls Spannungen durch elektrisches Verbinden des Spannungsversorgungsanschlusses der Seite positiven hohen Potentials der externen Gleichspannungsquelle mit dem externen Anschluss 217 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung und durch elektrisches Verbinden des Spannungsversorgungsanschlusses der Seite negativer hoher Spannung des Spannungsversorgungsanschlusses mit dem externen Anschluss 216 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung angelegt werden, werden ferner zwischen der ersten Elektrode 308 und der dritten Elektrode 310 in dem Durchgangsloch 205 erzeugte Elektronen oder Kationen elektrisch in dem Bereich in der Nähe der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 (zweiter Raum 324) gezogen; so kann der Bereich in der Nähe der zweiten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 elektrisch positiv oder negativ geladen werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Arbeitsweise bzw. der Betrieb des dielektrischen Gebildes 301 in dem Fall, in welchem das Fluid an das Durchgangsloch 205 abgegeben wird, für den Fall erläutert wurde, in welchem die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 innerhalb des Grundteiles 203 vorgesehen waren. Dies trifft jedoch auch für einen Fall zu, bei dem die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 an der Oberfläche des Grundteiles 203 vorgesehen sind, und für einen Fall, bei dem die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 an der Oberfläche des Grundteiles 203 vorgesehen sind, und eine fünfte Elektrode 312 und eine sechste Elektrode 313 innerhalb des Grundteiles 203 vorgesehen sind, wie in 18B gezeigt.
Das Herstellungsverfahren der fünften Elektrode 312 und der sechsten Elektrode 313 und das Verbindungsverfahren der fünften Elektrode 312 und der sechsten Elektrode 313 in Bezug auf die Grundteile 203 und die externen Anschlüsse können dieselben sein wie jene der anderen ersten Elektrode 308 bis vierten Elektrode 311.
Ferner existiert in dem dielektrischen Gebilde bzw. Aufbau gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 19 gezeigt, vorzugsweise eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 205. Das Grundglied 202 dieser Modifikation ist durch ein Laminat aus einer großen Anzahl von Grundteilen 203 festgelegt. Ferner sind die externen Anschlüsse 214 und 215 bis zu einer Länge entsprechend der Anzahl der gestapelten Grundteile 203 gebildet. Auf Grund des Vorhandenseins einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 205 kann die Menge des Fluids gesteigert werden, die an das dielektrische Gebilde abgegeben bzw. geliefert werden kann, und der Druckverlust des Fluids kann verringert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn die zweite Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 an oder auf der Oberfläche des ersten Grundteiles 203A bzw. der Oberfläche des zweiten Grundteiles 203B vorgesehen sind, wie in 20 gezeigt, in dem ersten Grundteil 203A anders als der Endabschnitt in wünschenswerter Weise die zweiten Elektroden 309 an den Flächen vorgesehen sind, die den beiden Grundteilen 203 neben diesem ersten Grundteil 203A zugewandt sind. Sodann sind in dem zweiten Grundteil 203B außer dem Endabschnitt in wünschenswerter Weise die vierten Elektroden 311 an Flächen vorgesehen, welche den beiden ersten Grundteilen 203A neben jenem zweiten Grundteil 203B zugewandt sind. Infolgedessen wird es möglich, das Fluid in sämtlichen Durchgangslöchern 205 des dielektrischen Gebildes umzuformen; daher kann der Umformungswirkungsgrad mehr gesteigert werden.
Die Grundteile 203 wurden in flachen Plattenformen gebildet. Die Grundteile 203 können jedoch gekrümmte bzw. gebogene Plattenformen sein, ferner brauchen die Grundteile 203 nicht dieselbe Form aufzuweisen, solange ein Strömungsdurchgang, in welchem das Fluid strömen kann, zwischen den Grundteilen 203 gebildet werden kann.
Vierte Ausführungsform
21 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus eines dielektrischen Gebildes 401 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Seitenansicht des dielektrischen Gebildes 401 dieselbe ist wie die Seitenansicht (7A) des dielektrischen Gebildes 201 gemäß der zweiten Ausführungsform; daher wird die Abbildung weggelassen. Ferner ist die Draufsicht des dielektrischen Gebildes 401 dieselbe wie die Draufsicht (14) des dielektrischen Gebildes 301 gemäß der dritten Ausführungsform; dabei wird die Darstellung weggelassen. Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn auf 7A Bezug entnommen wird, das Zeichen bzw. Bezugszeichen 214 bitte mit dem Zeichen bzw. Bezugszeichen 216 zu tauschen ist und dass das Zeichen 215 durch das Zeichen 214 zu ersetzen ist, wenn diese betrachtet werden. Ferner sind, wenn auf 14 Bezug entnommen wird, das Zeichen 214 und das Zeichen 216 bitte miteinander zu tauschen, und das Zeichen 215 und das Zeichen 217 sind miteinander zu tauschen, wenn diese betrachtet werden.
Das dielektrische Gebilde 401 gemäß der vierten Ausführungsform weist eine Gebilde bzw. einen Aufbau auf, bei der bzw. dem eine zweite Elektrode 409 an der Oberfläche vorgesehen ist, welche das Durchgangsloch 205 des dielektrischen Gebildes 301 gemäß der dritten Ausführungsform berührt, wenn das Gebilde betroffen ist, wie es von seinem Aussehen her erfasst wird.
An der Oberfläche und innerhalb des Grundteiles 203 sind eine erste Elektrode 408, eine zweite Elektrode 309, dritte Elektroden 409a und 409b (nachstehend sind a und a zuweilen weggelassen) und eine vierte Elektrode 311 angeordnet. Genauer gesagt sind innerhalb des Grundteiles 203 die erste Elektrode 408, die dritte Elektrode 409 und die vierte Elektrode 311 angeordnet, während die erste Elektrode 408 an bzw. in der Oberfläche angeordnet ist. Wie in 24 gezeigt, sind an einer Öffnungsabschnittsseite des Durchgangslochs 205 die dritten Elektroden 409a und 409b innerhalb des Grundteiles 203 angeordnet und über das Loch 205 einander zugewandt. Ferner ist in dem Grundteil 203, welches die dritte Elektrode 409a in seinem inneren Bereich vorgesehen aufweist (bei der vorliegenden Ausführungsform wird zweckmäßigerweise bezüglich eines „ersten Grundteiles 203C” als dielektrisch Bezug entnommen), und in dem Grundteil 203, welches eine in seinem inneren Bereich vorgesehene dritte Elektrode 409b aufweist (bei der vorliegenden Ausführungsform wird bezüglich leitend auf ein „zweites Grundteil 203D” Bezug entnommen), die erste Elektrode 408 an bzw. in der Oberfläche auf der Seite des Raumes (Durchgangsloches 205) vorgesehen, der zwischen dem ersten Grundteil 203C und dem zweiten Grundteil 203D gebildet ist. Hier ist die erste Elektrode 408, die an bzw. in der Oberfläche des ersten Grundteiles 203C vorgesehen ist, so vorgesehen, dass sie der dritten Elektrode 409a zugewandt ist, und die erste Elektrode 408, die an der Oberfläche des zweiten Grundteiles 203D vorgesehen ist, ist so vorgesehen, dass sie der dritten Elektrode 409b zugewandt ist.
In dem dielektrischen Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Zuführen eines Referenzpotentials zu den dritten Elektroden 409a und 409b und durch Zuführen eines hohen Wechselspannungspotentials zu der ersten Elektrode 408 eine Oberflächenentladung von der Nähe eines Randabschnitts der ersten Elektrode 408 aus erzeugt werden. Die Wirkungen der dritten Elektrode 309 und der vierten Elektrode 311 sind dieselben wie jene der dritten Ausführungsform. Demgemäß kann, wie in 25 gezeigt, in derselben Weise wie bei der dritten Ausführungsform das Fluid in dem ersten Raum 323 umgeformt werden, und die geladene Partikelzustandsbeimengung M in dem Fluid kann in dem zweiten Raum 324 entfernt werden.
Wie oben beschrieben, ist das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Elektrodengruppe versehen, welche eine erste Elektrode 408, eine zweite Elektrode 409 und eine dritte Elektrode 410 aufweist. Ein Satz aus erster Elektrode 408 und der dritten Elektrode 409 legt ein erstes Elektrodenpaar 406 oder ein dritten Elektrodenpaar 407 fest, welche in dem ersten Raum 323 Plasma erzeugen, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Ferner legen in derselben Weise wie bei der dritten Ausführungsform die dritte Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 ein zweites Elektrodenpaar 307 fest, welches ein elektrisches Feld in dem zweiten Raum 324 erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt ist. Mit anderen Worten legt ein Satz aus einer ersten Elektrode 408 und dritten Elektrode 409 eine erste Baugruppe 406 oder eine dritte Baugruppe 407 fest, die in dem ersten Raum 323 Plasma erzeugen, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Hier ist die dritte Baugruppe 407 eine Baugruppe, die ein Plasma in dem ersten Raum 323 erzeugt und die vorzugsweise der ersten Baugruppe 406 zugewandt ist, wenn der erste Raum 323 dazwischen eingeschichtet ist. Ferner legen in derselben Weise wie bei der dritten Ausführungsform die dritte Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 die zweite Baugruppe 307 fest, welche ein elektrisches Feld in dem zweiten Raum 324 erzeugt bzw. hervorruft, wenn eine Gleichspannung angelegt ist.
Gemäß dem obigen Aufbau kann der Druckverlust des behandelten Fluids verringert werden und die Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid kann mit einem hohen Wirkungsgrad entfernt werden. Durch Anordnen der dritten Elektroden 309 der ersten Baugruppe 406 und der zweiten Baugruppe 407 in einem Grundteil 203 kann ferner ein Plasma-Generator erhalten werden, in welchem der Plasma erzeugende Plasma-Erzeugungsteil und der die Partikelzustandsbeimengung sammelnde Staubsammelteil integral gebildet sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in derselben Weise, wie 18A der dritten Ausführungsform die dritte Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 an bzw. in der Oberfläche des Grundteiles 203 ebenso vorgesehen sein können. Darüber hinaus können, wie in 26 gezeigt, in derselben Weise wie 18B der dritten Ausführungsform die fünfte Elektrode 312 und die sechste Elektrode 313 ebenso vorgesehen sein.
Ferner können in dem dielektrischen Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen über das Durchgangsloch 205 einander zugewandten Elektroden dadurch konstant gemacht sein, dass der Abstand zwischen dem ersten Grundteil 203C und dem zweiten Grundteil 203D konstant ist; so kann die Entladung stabilisiert werden. Ferner können, wie in 27A gezeigt, die Oberfläche des ersten Grundteiles 403C und die Oberfläche des zweiten Grundteiles 403D von einer Öffnungsseite des Durchgangslochs 205 zu der anderen Öffnung ebenso geneigt sein. Ferner kann, wie in 27B gezeigt, zumindest ein Teil zwischen dem Bereich, der mit der ersten Elektrode 408 vorgesehen ist, und dem Bereich, welcher der dritten Elektrode 309 an bzw. in der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des ersten Grundteiles 403C zugewandt ist, geneigt sein, und zumindest ein Teil zwischen dem Bereich, welcher mit der ersten Elektrode 408 vorgesehen ist und dem Bereich, welcher der vierten Elektrode 311 an bzw. in der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des zweiten Grundteiles 403D zugewandt ist, kann ebenso geneigt sein. Auf diese Weise wird dadurch, dass der Oberfläche des Grundteiles eine Neigung gegeben wird, indem ein Querschnittsbereich des Querschnitts vertikal zu einer Ausrichtungsrichtung von dem ersten Raum 323 zu dem zweiten Raum 324 in dem zweiten Raum 324 größer gemacht wird als der Querschnittsbereich desselben Querschnitts des ersten Raumes 323, die Strömung des Fluids längs der geneigten Oberfläche leicht; daher kann das Fluid effizient innerhalb des Durchgangslochs 205 strömen. Es sei darauf hingewiesen, dass sogar in diesen Fällen die dritte Elektrode 309 und die vierte Elektrode 311 an bzw. in der Oberfläche des Grundteiles ebenso vorgesehen sein können. Ferner können die fünfte Elektrode 312 und die sechste Elektrode 313 ebenso vorgesehen sein.
Ferner können, wie in 27 gezeigt, in einem Fall, in welchem Stufen an bzw. in der Oberfläche des Grundteiles durch Neigen eines Teiles der Oberfläche des Grundteiles gebildet sind, ein Katalysator an bzw. in der Oberfläche des Stufenteiles ebenso vorgesehen sein. In dem Stufenteil neigt das Fluid dazu, zu stoppen; daher kann die Substanz in dem Fluid mit dem Katalysator zu diesem Zeitpunkt zur Reaktion gebracht werden, und das Fluid kann umgeformt werden.
Ferner können, wie in 28 gezeigt, durch solchen Aufbau des Systems, dass eine Mehrzahl von ersten Elektroden 459 angeordnet ist, die durch Separieren der ersten Elektrode 408 erhalten werden, Randbereiche der Leiter in dem Isolierbereich zwischen dielektrischen Gliedern vergrößert werden; daher kann die Oberflächenentladung mit einem hohen Wirkungsgrad hervorgerufen bzw. erzeugt werden.
Die Endabschnitte der ersten Elektrode 408, der zweiten Elektrode 309, der dritten Elektrode 409 und der vierten Elektrode 311 sind in die Nähe der äußeren Oberfläche des Grundteiles 202 heraufgeführt und direkt mit den entsprechenden externen Anschlüssen 214, 215, 216 und 217 verbunden oder mit jenen durch Zusatzleiter elektrisch verbunden. Die Materialien und die Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 408, der zweiten Elektrode 309, der dritten Elektrode 409 und der vierten Elektrode 311 sind dieselben wie das Material und das Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 8, etc. der ersten Ausführungsform.
Wenn Spannungen durch elektrische Verbindung des referenzspannungsseitigen Spannungsversorgungsanschlusses der externen Wechselspannungsquelle mit dem externen Anschluss 216 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung und durch elektrisches Verbinden des Spannungsversorgungsanschlusses auf der Seite hohen Potentials mit dem externen Anschluss 214 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung angelegt werden, kann in dem Bereich in der Nähe der ersten Elektrode 408 eine Oberflächenentladung erzeugt bzw. hervorgerufen werden. Wenn Spannungen durch elektrisches Verbinden der Seite positiven hohen Potentials des Spannungsversorgungsanschlusses der externen Gleichspannungsquelle mit dem externen Anschluss 215 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung und durch elektrisches Verbinden der Seite negativer hoher Spannung des Spannungsversorgungsanschlusses mit dem externen Anschluss 217 durch Druckschweißen oder Verkleben oder eine andere Einrichtung angelegt werden, können in dem Bereich in der Nähe der ersten Elektrode 408 erzeugte Elektronen oder Kationen elektrisch in den Bereich in der Nähe der zweiten Elektrode 309 und vierten Elektrode 311 gezogen werden; der Oberflächenbereich des ersten Gliedes in der Nähe der zweiten Elektrode 309 kann elektrisch negativ geladen werden, und der Oberflächenbereich des zweiten Dielektrikums in der Nähe der vierten Elektrode 311 kann elektrisch positiv geladen werden.
In dem dielektrischen Gebilde 401 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 29 gezeigt, vorzugsweise eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 205 vorhanden. Durch Bereitstellen der Mehrzahl von Durchgangslöchern 205 kann die Menge des Fluids gesteigert werden, die an das dielektrische Gebilde 1 abgegeben werden kann, und der Druckverlust des Fluids kann verringert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in jedem Grundteil 203 eine erste Elektrode 408 in jeder Oberfläche vorgesehen ist, die einem Grundteil 203 zugewandt ist, welches diesen Grundteil 203 benachbart ist. Daher sind in den Grundteilen 203 außer den Endabschnitten erste Elektroden 408 an bzw. in den Oberflächen vorgesehen, die zwei benachbarten Grundteilen 203 zugewandt sind. Wenn zweite Elektroden 409 und vierte Elektroden 311 jeweils in den Oberflächen der ersten Grundteile 203C bzw. an bzw. in den Oberflächen der zweiten Grundteile 203D vorgesehen sind, wie in 30 gezeigt, dann können ferner in dem ersten Grundteil 203C außer den Endabschnitten die zweiten Elektroden 409 an bzw. in den Oberflächen vorgesehen sein, welche zwei zweiten Grundteilen 203D zugewandt sind, welche den ersten Grundteilen 203C benachbart sind; in den zweiten Grundteilen 203D können außer den Endabschnitten die vierten Elektroden 311 an bzw. in den Oberflächen vorgesehen sein, welche zwei ersten Grundteilen 203C zugewandt sind, die den zweiten Grundteilen 203D benachbart sind. Infolgedessen wird es möglich, das Fluid in sämtlichen Durchgangslöchern 205 des dielektrischen Gebildes umzuformen; daher kann der Umformungswirkungsgrad mehr gesteigert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie in 29 und 30 gezeigt, dann, wenn eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 205 vorhanden ist, der Aufbau einer wird, bei dem die erste Elektrode 409 von der ersten Baugruppe und der dritten Baugruppe in den Grundteilen 203 außer den Endabschnitten gemeinsam genutzt wird. Infolgedessen kann das dielektrische Gebilde in der Größe verringert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die erste Baugruppe und die dritte Baugruppe individuell die ersten Elektroden 409 ebenso aufweisen können.
Fünfte Ausführungsform
31 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel des Aufbaus des dielektrischen Gebildes 501 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 32 ist eine Aufsicht des dielektrischen Gebildes von 31. Die Ansicht des dielektrischen Gebildes 501 von der H1-Seite (Seitenansicht) aus gesehen ist dieselbe wie 7A; daher ist die Abbildung weggelassen. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn auf 7A Bezug entnommen wird, bitte das Zeichen bzw. Bezugszeichen 215 durch das Bezugszeichen bzw. Zeichen 214 ersetzt wird, wenn es betrachtet wird.
Das dielektrische Gebilde 501 weist ein Grundglied 202 in derselben Weise auf wie die zweite Ausführungsform, etc. Die Anordnung der externen Anschlüssen 214, 215 und 216 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform. Diese sind an bzw. in jeder von zwei Oberflächen angeordnet, die in Bezug auf die Durchgangslöcher 205 in einer Reihenfolge der externen Anschlüsse 214, 216 und 215 zur Seite werden.
33A ist eine Schnittansicht, die einer Linie VIII-VIII von 7A bei der fünften Ausführungsform entspricht. 33B ist eine Schnittansicht, die längs einer Linie XXXIIIb-XXXIIIb von 32 entnommen ist.
In dem inneren Teil bzw. Bereich jedes Grundteiles 203 sind eine erste Elektrode 508 bis eine dritte Elektrode 510 angeordnet. In dem inneren Bereich jedes Grundteiles 203 sind die erste Elektrode 508 bis dritte Elektrode 510 in einer Linie längs einer bestimmten Richtung von einer Öffnungsseite des Durchgangsloch 205 in einer Reihenfolge der ersten Elektrode 508, der dritten Elektrode 510 und der zweite Elektrode 509 vorgesehen. Die erste Elektrode 508 bis dritte Elektrode 510 sind flach plattenförmig. Ihre Außenkantenabschnitte sind teilweise längs der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des Grundteiles 203 angeordnet. Hier ist ein Teil der Außenkantenbereiche der ersten Elektrode 508 bis dritten Elektrode 510 in dem Durchgangsloch des Grundteiles 203 freigelegt, kann jedoch innerhalb des Grundteiles 203 ebenso angeordnet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass 33B eine Schnittansicht zur Zeit des Schneidens bezüglich der zweiten Elektrode 509 und des externen Anschlusses 215 ist. Dies trifft auch für die Schnittansicht zur Zeit des Schneidens bezüglich der ersten Elektrode 508 und des externen Anschlusses 214 und für die Schnittansicht zur Zeit des Schneidens bezüglich der dritten Elektrode 510 und des externen Anschlusses 216 ebenso zu.
In dem dielektrischen Gebilde 501 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Zuführen des Referenzpotentials zu der dritten Elektrode 510 und durch Anlegen einer Wechselspannung zwischen der dritten Elektrode 510 und der ersten Elektrode 508 eine Oberflächenentladung in einem ersten Raum 523 (34) hervorgerufen bzw. erzeugt werden, der dem Bereich zwischen der ersten Elektrode 508 und der dritten Elektrode 510 in dem Durchgangsloch 205 entspricht. Durch Anlegen einer Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510 können fernen Elektronen oder Kationen, welche in dem ersten Raum 523 erzeugt sind, elektrisch in einen zweiten Raum 524 (34) gezogen werden, der dem Bereich zwischen der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510 in dem Durchgangsloch 205 entspricht. Beispielsweise wird ein Fall betrachtet, bei dem ein eine Partikelzustandsbeimengung, wie ein Abgas enthaltendes Fluid dem Durchgangsloch 205 von der Öffnung auf der Seite der ersten Elektrode 508 zugeführt wird. 34 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des dielektrischen Gebildes in einem solchen Fall. Wenn das die Partikelzustandsbeimengung, wie das Abgas, enthaltende Fluid dem Durchgangsloch 205 von der Öffnung auf der Seite der ersten Elektrode 508 zugeführt wird, kann das Fluid durch die Effekte bzw. Wirkungen des Plasmas in dem ersten Raum 523 umgeformt werden. Ferner kann die Partikelzustandsbeimengung M in dem Fluid in dem zweiten Raum 524 geladen werden, und die geladene Partikelzustandsbeimengung M kann an bzw. in der Oberfläche in der Nähe der zweiten Elektrode 509 in dem Grundglied 203 elektrisch adsorbiert werden. Wenn die Beimengung in dem Fluid beispielsweise eine Substanz ist, die leicht negativ geladen wird, und ein hohes positives Gleichspannungspotential an die zweite Elektrode 509 abgegeben wird, dann wird diese Beimengung zu der Oberfläche in der Nähe der zweiten Elektrode 509 in dem Grundteil gezogen. Infolgedessen kann die Partikelzustandsbeimengung M aus dem zugeführten Fluid beseitigt werden. In welchem Bereich in dem Durchgangsloch 205 die Partikelzustandsbeimengung M geladen wird, differiert, darauf sei hingewiesen, entsprechend dem Typ der Partikelzustandsbeimengung M und der Charakteristik, etc. des Plasmas. Sie wird zuweilen in dem ersten Raum 523 geladen. Wenn eine hohe negative Gleichspannung an die zweite Elektrode 509 angelegt wird, kann die positiv geladene Beimengung ferner an bzw. in der Oberfläche des Grundteiles 203 adsorbiert werden.
Wie oben beschrieben, ist das dielektrische Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit der Elektrodengruppe versehen, welche die erste Elektrode 508, die zweite Elektrode 509 und die dritte Elektrode 510 aufweist. Die erste Elektrode 508 und die dritte Elektrode 510 legen ein erstes Elektrodenpaar 506 fest, welches in einem ersten Raum 523 Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Ferner legen die zweite Elektrode 509 und die dritte Elektrode 510 ein zweites Elektrodenpaar 507 fest, welches in einem zweiten Raum 524 ein elektrisches Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt ist. Hier wird die dritte Elektrode 510 von dem ersten Elektrodenpaar 506 und dem zweiten Elektrodenpaar 507 gemeinsam genutzt. Ferner legen, mit anderen Worten, die erste Elektrode 508 und die dritte Elektrode 510 eine erste Baugruppe 506 fest, die in einem ersten Raum 523 Plasma erzeugt, wenn eine Wechselspannung angelegt ist. Ferner legen die zweite Elektrode 509 und die dritte Elektrode 510 eine zweite Baugruppe 507 fest, die in einem zweiten Raum 524 ein elektrisches Feld erzeugt, wenn eine Gleichspannung angelegt ist. Die erste Baugruppe 506 und die zweite Baugruppe 507 nutzen die dritte Elektrode 510 gemeinsam.
Gemäß dem obigen Aufbau kann der Druckverlust des behandelten Fluids reduziert werden, und die Partikelzustandsbeimengung in dem behandelten Fluid kann mit einem hohen Wirkungsgrad beseitigt werden. Da die erste Baugruppe 506 und die zweite Baugruppe 507 in dem Grundteil 203 vorgesehen sind, kann ferner ein Plasma-Generator erhalten werden, in welchem der Plasma erzeugende Plasma-Erzeugungsteil und der die Partikelzustands-Verunreinigung sammelnde Staubsammelteil integral gebildet sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in dem oben erläuterten dielektrischen Gebilde 501 die dritte Elektrode 510 von der ersten Baugruppe 506 und der zweiten Baugruppe 507 gemeinsam genutzt wird; die erste Baugruppe 506 und die zweite Baugruppe 507 können aber ebenso durch verschiedene Elektroden aufgebaut sein. So besteht, wie beispielsweise in 41 gezeigt, die erste Baugruppe 506 aus der ersten Elektrode 508 und der dritten Elektrode 510, und die zweite Baugruppe 507 besteht aus der zweiten Elektrode 509 und der vierten Elektrode 511. Hier ist die vierte Elektrode 511 zwischen der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510 vorgesehen. Ferner ist die vierte Elektrode 511 in dem Aufbau dieselbe wie die dritte Elektrode 510. Wenn das Referenzpotential der dritten Elektrode 510 und der vierten Elektrode 511 zugeführt wird und eine Wechselspannung zwischen der ersten Elektrode 508 und der dritten Elektrode 510 angelegt wird und eine Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 509 und der vierten Elektrode 511 angelegt wird, dann werden dieselbe Wirkung und dieselben Effekte erzielt wie die Wirkungen und Effekte des oben erläuterten elektrischen Gebildes 501. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Abstand zwischen der dritten Elektrode 510 und der vierten Elektrode 511 kleiner gemacht ist als der Abstand zwischen der ersten Elektrode 508 und der dritten Elektrode 510 und der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 509 und der vierten Elektrode 411, dann ist es möglich, zu einer Verringerung in der Größe des dielektrischen Gebildes beizutragen. Es sei darauf hingewiesen, dass, wie in 31 bis 34, etc. gezeigt, dann, wenn die das Bezugspotential liefernde Elektrode von der ersten Baugruppe 506 und der zweiten Baugruppe 507 gemeinsam genutzt ist, die Anzahl an Elektroden verringert sein kann, und das dielektrische Gebilde kann in der Größe verringert sein.
Endabschnitte der ersten Elektrode 508, der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510 sind in die Nähe der äußeren Fläche des Grundgliedes 202 heraufgeführt und direkt mit den entsprechenden externen Anschlüssen 214, 215 und 216 verbunden oder mit diesen durch Zusatzleiter elektrisch verbunden. Das Material und das Herstellungsverfahren der ersten Elektrode 508, der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510 sind dieselben wie jene der ersten Elektrode 8, etc. der ersten Ausführungsform.
Ferner ist in dem dielektrischen Gebilde 501 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform der Abstand zwischen der ersten Elektrode 508 und der dritten Elektrode 310 vorzugsweise kurzer als der Abstand zwischen der zweiten Elektrode 509 und der dritten Elektrode 510.
Ferner waren in dem dielektrischen Gebilde 501 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Elektrode 508 bis dritte Elektrode 510 flach plattenförmig.
Sofern zumindest ein Teil bzw. Bereich des Außenkantenabschnitts längs der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des Grundteiles 203 angeordnet ist, brauchen diese jedoch nicht flach plattenförmig zu sein, sondern können gebogen plattenförmig oder ebenso geradlinig im Zustand sein. Wenn die erste Elektrode 508 bis dritte Elektrode 510 beispielsweise flach plattenförmig sind, brauchen ferner die Hauptflächen jener erste Elektrode 508 bis dritten Elektrode 510 nicht vertikal zu sein in Bezug auf die Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des Grundteiles 203, sondern es kann beispielsweise ebenso zumindest eine Hauptfläche der ersten Elektrode 508 bis dritten Elektrode 510 um 45° relativ zu der Oberfläche auf der Seite des Durchgangslochs 205 des Grundteiles 203 geneigt sein.
Ferner brauchen die erste Elektrode 508 bis dritte Elektrode 510 nicht in der Richtung vertikal zur Anordnungsrichtung des Grundteiles 203 angeordnet zu sein, wie in 33A gezeigt. Beispielsweise kann innerhalb des Grundteiles 203 lediglich die zweite Elektrode 509 ebenso auf der Innenseite von der Seite des Durchgangslochs 205 angeordnet sein.
Ferner ist in dem dielektrischen Gebilde gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 35 gezeigt, vorzugsweise eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 205.
Aufgrund des Vorhandenseins einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 205 kann die Menge des Fluids, die an das dielektrische Gebilde abgegeben wird, gesteigert werden und der Druckverlust des Fluids kann verringert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben erläuterten ersten bis fünften Ausführungsformen so aufgebaut sein können, dass dann, wenn ein Fluid dem dielektrischen Gebilde zugeführt wird, das Fluid durch den ersten Raum gelangt, sodann durch den zweiten Raum gelangt. Der erste Raum, in welchem das Plasma erzeugt wird, und der zweite Raum, in welchem das elektrische Feld erzeugt wird, brauchen nämlich nicht notwendigerweise fortlaufend zu sein und sie brauchen lediglich miteinander in Verbindung zu stehen.
Dielektrische Partikel
In bzw. bei den ersten bis fünften Ausführungsformen können dielektrische Partikel auf der Oberfläche des Grundgliedes (2 etc.) vorgesehen sein, umfassend ebenso ein dielektrisches Material. Es sei darauf hingewiesen, dass die dielektrischen Partikel als Bildungsteil des Grundgliedes (2 etc.) zusammen mit dem dielektrischen Material verstanden bzw. aufgefasst werden können. In der folgenden Beschreibung wird jedoch zur Vereinfachung der Erläuterung der bzw. das Teil, der bzw. das aus dem dielektrischen Material besteht, als das „Grundglied” bezeichnet werden, während die dielektrische Partikel aus einem von dem Grundglied verschiedenen Material bestehen. Ferner wird in der folgenden Beschreibung eine Erläuterung eines Falles gegeben werden, in welchem dielektrische Partikel bei der dritten Ausführungsform vorgesehen sind, als der repräsentativen Ausführungsform der ersten bis fünften Ausführungsformen.
36 ist eine Schnittansicht, die einem Bereich F von 16 entspricht. In dem Durchgangsloch 205 ist eine Mehrzahl von dielektrischen Partikeln 31 vorgesehen. Die Partikelgröße der dielektrischen Partikel 31 wird kleiner, je weiter weg man von der Mitte des Durchgangslochs 205 zu der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 205 gelangt. Die Mehrzahl der dielektrischen Partikel 31 bildet beispielsweise eine Mehrzahl von dielektrischen Partikelschichten 32, die auf der Fläche bzw. Oberfläche des Grundgliedes 202 gestapelt sind.
Die dielektrischen Partikel 31 weisen eine dielektrische Leitfähigkeit bzw. Dielektrizitätskonstante auf, die größer ist als jene des dielektrischen Materials, welche das Grundglied 202 festlegt. Wenn beispielsweise ein Aluminiumoxidmaterial für das Grundglied 202 verwendet ist, dann wird mit Rücksicht darauf, dass die Dielektrizitätskonstante von Aluminiumoxid etwa 8 beträgt, Bariumtitanat oder dergleichen mit einer Dielektrizitätskonstante, die größer ist als 8, als die dielektrischen Partikel 31 verwendet.
Das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikel 31 und die dielektrischen Partikel 31 selbst sind miteinander verbunden. Jene sind beispielsweise durch Festphasen-Sinterung des Grundgliedes 202 und der dielektrischen Partikel 31 oder durch Flüssigphasen-Sinterung unter Anwendung einer Sinterungshilfe, wie SiO₂, MgO und CaO verbunden.
Das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikel 31 weisen beispielsweise Katalysatoren 33, die aus Platin oder dessen Legierung bestehen, auf ihren Oberflächen auf. Das Platin oder dessen Legierung ist mit dem Grundglied 202 und den dielektrischen Partikeln 31 durch Sintern verbunden. Es sei darauf hingewiesen, dass der aus Platin oder dessen Legierung bestehende Katalysator 33 auf der Oberfläche der dielektrischen Partikel 31 durch einen Aufdampfprozess oder Plattierungsprozess gebildet sein kann. Ferner kann er vorab dem Ausgangsmaterial der dielektrischen Partikel 31 hinzugefügt sein.
Auf diese Weise kann in einem Fall, in welchem zumindest eines der das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikel 31 umfassenden Elemente den Katalysator 33 hat bzw. aufweist, die Aktivierungsenergie reduziert werden, wenn das durch den Grundkörper 202 strömende Fluid durch Plasma umgeformt wird. Aus diesem Grund wird es möglich, den Umformungswirkungsgrad des Fluids zu erhöhen.
Es sei darauf hingewiesen, dass in 36 eine Heizeinrichtung 116 und ein Temperatur-Detektierelement 115 in dem Grundglied 202 vorgesehen sind. Die Heizeinrichtung 116 ist an einer geeigneten Stelle des Grundgliedes 202 in einer geeigneten Form verborgen. Die Heizeinrichtung 116 ist beispielsweise in dem Grundglied 202 versenkt bzw. verborgen und in einer Ebene längs der zweiten Elektrode 309, etc. durch Schlangenverlegung, Spiralverlegung oder dergleichen verteilt. Das Temperatur-Detektierelement 115 ist beispielsweise durch einen Widerstand festgelegt. Das Temperatur-Detektierelement 115 ist an einer geeigneten Stelle des Grundgliedes 202 verborgen bzw. versenkt, beispielsweise zwischen der ersten Elektrode 308 und dem Durchgangsloch 205. Die Heizeinrichtung 116 und das Temperatur-Detektierelement 115 werden gebildet, während sie in dem Grundglied 202 versenkt und fixiert sind durch Anordnen der leitenden Paste in den dielektrischen Schichten vor einem Brennen und durch Brennen dies gemeinsam mit den gestapelten dielektrischen Schichten in derselben Weise wie die zweite Elektrode 309 etc. Die Funktionen bzw. Wirkungen dieser werden bei der sechsten Ausführungsform erläutert werden, die später zu erläutern ist.
Nachstehend wird das Herstellungsverfahren des dielektrischen Gebildes erläutert, welches mit den dielektrischen Partikeln 31 versehen ist. Zunächst werden erste bis vierte Rohschichten bzw. -platten hergestellt, die organische Bindemittel-Gewichtsverhältnisse aufweisen, welche voneinander verschieden sind.
Die Materialien der Mehrzahl von ersten Keramik-Rohplatten mit den kleinsten organischen Bindemittel-Gewichtsverhältnissen sind das Keramikpulver und organisches Bindemittel. Als das Material des keramischen Pulvers kann beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Dichroit, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, etc. erwähnt werden. Als Füllmittel-Bestandteil kann ferner beispielsweise ein komplexes Oxid aus Al₂O₃ _, SiO₂ oder ZrO₂ mit einem Alkali-Erdmetalloxid, ein komplexes Oxid aus TiO₂ mit einem Alkali-Erdmetalloxid, ein komplexes Oxid, welches zumindest ein Oxid enthält, das aus Al₂O₃ und SiO₂ ausgewählt ist (beispielsweise Spinell, Mullit oder Dichroit) und so weiter erwähnt werden. Als organisches Bindemittel kann ferner ein Acrylharz, ein Ethylcelluloseharz und so weiter erwähnt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass unter dem Gesichtspunkt der Ableitung von Wärme, die durch Entladung erzeugt wird, nach außen hin vorzugsweise Gebrauch gemacht wird von Siliziumnitrid oder Aluminiumnitrid, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Unter dem Gesichtspunkt der Unterbindung bzw. Unterdrückung einer Beschädigung des Grundgliedes 202 wird ferner vorzugsweise Gebrauch gemacht von dem hochfesten Siliziumkarbid.
Genauer gesagt werden für die erste Keramik-Rohplatte ein gewünschtes Keramikpulver, organisches Bindemittel, Plastifizierungsmittel, organisches Lösungsmittel, etc. hinzugefügt und gemischt, um einen Brei zu bilden. Dieser wird durch das konventionell bekannte Abstreifmesserverfahren oder das Kalanderwalzenverfahren zu einer Schicht bzw. Platte geformt. Diese erste Keramik-Rohplatte wird nach dem Brennen das Grundglied 202.
Ferner ist in dem Grundglied 202 an der in dem Durchgangsloch 205 freigelegten Fläche das Flächenverhältnis der Kristallphase in wünschenswerter Weise höher als das Flächenverhältnis der Glasphase. Durch diesen Aufbau kann ein Ätzen des Grundgliedes 202 durch das in dem Durchgangsloch 205 erzeugte Plasma effektiv unterdrückt werden. An bzw. in der in dem Durchgangsloch 205 freigelegten Oberfläche des Grundgliedes 202 kann nämlich durch Anheben des Verhältnisses der Kristallphase, die durch eine kovalente Bindung gebunden ist, welche eine sehr hohe Bindungskraft aufweist, der Widerstand gegenüber einem Ätzen durch das Plasma angehoben werden.
Genauer gesagt beträgt an der Oberfläche des Grundgliedes 202, die in dem Durchgangsloch 205 freigelegt ist, das Flächenverhältnis der Kristallphase in wünschenswerter Weise 90 bis 100%. Wenn hier die Kristallphase 100% beträgt, bedeutet dies eine einzige Kristallzusammensetzung. Wenn die Kristallphase kleiner ist als 100%, bedeutet dies einen Aufbau, bei dem benachbarte Kristallphasen durch eine Nicht-Kristallphase aneinander gebunden sind, die zwischen ihnen eingefügt ist. Wenn das Flächenverhältnis der Kristallphase 90% oder höher ist, wird ein Ätzen einer amorphen Phase durch das in dem Durchgangsloch 205 erzeugte Plasma unterdrückt, und der Widerstand gegenüber dem Ätzen des Grundgliedes 202 wird größer.
Durch diesen Aufbau kann die Beständigkeit gegenüber dem Plasma an der Oberfläche, die in dem Durchgangsloch 205 freigelegt ist, verbessert werden; das thermische Dehnungsverhältnis des Grundgliedes 202 ist verringert, und das Auftreten einer Wärmebelastung kann wirksam unterdrückt werden.
Um das Verhältnis einer solchen Kristallphase durch Verwendung von Aluminiumoxid, Zirkonoxid oder Dichroit als Material des Grundgliedes 202 anzuheben und durch Einstellen des Gehalts einer Sinterungshilfe oder eines anderen Zusatzes des Ausgangsmaterials und der Brennbedingungen, kann das gewünschte Verhältnis erzielt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass unter den Gesichtspunkten der Nutzung unter einer Umgebung hoher Hitze und der Notwendigkeit einer Hitze- und Schockbeständigkeit das Grundglied 202 in wünschenswerter Weise Dichroit als zumindest den Hauptbestandteil des Teiles bzw. Bereiches verwendet, der in dem Durchgangsloch 205 freigelegt ist. Dichroit besitzt einen linearen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von etwa 2ppc/°C; daher ist die Wärmeausdehnung des Grundgliedes 202 infolge der Wärme bzw. Hitze zum Zeitpunkt der Erzeugung des Plasmas reduziert, und das Auftreten einer Temperaturbelastung kann wirksam unterdrückt werden.
Das Flächenverhältnis einer solchen Kristallphase kann durch Beobachtung des Oberflächenzustands mittels eines Rasterelektronenmikroskops (SEM), etc. ermittelt werden. Ferner kann die Kristallinität unter Heranziehung einer Röntgenstrahlenbeugung analysiert werden.
Ferner sind die Materialien der zweiten Keramik-Rohplatte, die organische Bindemittel-Gewichtsverhältnisse aufweist, welche größer sind als die der ersten Keramik-Rohplatte, der dritten Keramik-Rohplatte, die organische Bindemittel-Gewichtsverhältnisse aufweist, welche größer sind als jene der zweiten Keramik-Rohplatte, und der vierten Keramik-Rohplatte, die die größten organischen Bindemittel-Gewichtsverhältnisse aufweist, das Keramikpulver, Metalloxidpulver und organisches Bindemittel. Als das Material des Keramikpulvers kann beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Dichroit, Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Siliziumcarbid, etc. erwähnt werden. Als Füllmittel-Bestandteil kann ferner beispielsweise ein komplexes Oxid aus Al₂O₃ _, SiO₂ oder ZrO₂ mit einem Alkalierdmetalloxid, ein komplexes Oxid aus TiO₂ mit einem Alkalierdmetalloxid, ein komplexes Oxid, welches zumindest einen Typ von Oxid enthält, das aus Al₂O₃ und SiO₂ ausgewählt ist (beispielsweise Spinell, Mullit oder Dichroit) und so weiter erwähnt werden. Als das Metalloxidpulver kann Bariumtitanat, etc. erwähnt werden. Als organisches Bindemittel kann ferner Acrylharz oder Ethylcelluloseharz, etc. erwähnt werden.
Anschließend wird als die zweite Keramik-Rohplatte ein organisches Bindemittel dem gewünschten Keramikpulver, Metalloxidpulver, Plastifizierungsmittel und organischen Lösungsmittel, etc. hinzugefügt und gemischt, so dass das Gewichtsverhältnis größer wird als jenes der ersten Keramik-Rohplatte, um einen Brei zu bilden. Dieser wird durch ein konventionell bekanntes Abstreifmesserverfahren oder Kalanderwalzenverfahren zu einer Platte geformt, um eine Keramik-Rohplatte zu erhalten, die ein gewünschtes Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels aufweist.
Ferner wird als dritte Keramik-Rohplatte ein organisches Bindemittel dem gewünschten Keramikpulver, Metalloxidpulver, Plastifizierungsmittel und organischen Lösungsmittel, etc. hinzugefügt und gemischt, so dass das Gewichtsverhältnis größer wird als jenes der zweiten Keramik-Rohplatte, um einen Brei zu bilden. Dieser wird durch das konventionell bekannte Abstreifmesserverfahren oder Kalanderwalzenverfahren zu einer Platte geformt, um eine Keramik-Rohplatte zu erhalten, welche ein gewünschtes Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels aufweist.
Als vierte Keramik-Rohplatte wird ferner ein organisches Bindemittel zu dem gewünschten Keramikpulver, Metalloxidpulver, Plastifizierungsmittel und organischem Lösungsmittel, etc. hinzugefügt und gemischt, so dass das Gewichtsverhältnis größer wird als jenes der zweiten Keramik-Rohplatte, um einen Brei zu bilden. Dieser wird durch das konventionell bekannte Abstreifmesserverfahren oder Kalanderwalzenverfahren zu einer Platte geformt, um eine Keramik-Rohplatte zu erhalten, die ein gewünschtes Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels aufweist.
Anschließend wird entsprechend einem Bedarf eine Leiterpaste, die beispielsweise die zweite Elektrode 309 bildet, auf der ersten Keramik-Rohplatte nach dem Brennen aufgetragen. Die Leiterpaste wird beispielsweise durch ein Siebdruckverfahren oder ein Tintenstrahldruckverfahren aufgetragen. Sodann wird eine Mehrzahl von ersten Keramik-Rohplatten gestapelt, um ein Laminat aus ersten Keramik-Rohplatten zu erhalten. Hier werden die ersten Keramik-Rohplatten mittels Druck verbunden, beispielsweise durch ein Thermodruck-Verbindungsverfahren oder ein Druckverbindungsverfahren. Vorzugsweise wird dieses durch Erwärmen der ersten Keramik-Rohplatten auf 40 bis 150°C und durch Pressen dieser Platten auf bzw. mit 10 bis 200 kg/cm² ausgeführt.
Anschließend werden auf dem Laminat aus den das Grundglied 202 bildenden ersten Keramik-Rohplatten zumindest eine zweite Keramik-Rohplatte, die ein Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels besitzt, welches höher ist als jenes der ersten Keramik-Rohplatte, zumindest eine dritte Keramik-Rohplatte, die ein Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels besitzt, welches höher ist als jenes der zweiten Keramik-Rohplatte, und zumindest eine vierte Keramik-Rohplatte, die das höchste Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels aufweist, nacheinander gestapelt und durch Pressen verbunden, um dadurch ein Laminat aus ersten bis vierten Keramik-Rohplatten zu erhalten. Die Keramik-Rohplatten werden beispielsweise durch das Thermodruck-Verbindungsverfahren oder das Druckverbindungsverfahren durch Pressen verbunden. Vorzugsweise wird dieses durch Erwärmen der Keramik-Rohplatten auf 40 bis 150°C und durch Pressen dieser auf bzw. mit 10 bis 200 kg/cm² ausgeführt.
Anschließend wird das Laminat aus den ersten bis vierten Keramik-Rohplatten gebrannt. Es wird dadurch gebrannt, dass es beispielsweise auf 800 bis 1600°C erwärmt wird. In dem Prozess dieses Brennens wird das organische Bindemittel, welches in den Keramik-Rohplatten enthalten ist, durch die Wärme verkohlt bzw. karbonisiert, sodann verdampft. Das Ergebnis wird ein geglühtes bzw. kalziniertes Gebilde, das lediglich aus Keramikpulver und Metalloxidpulver besteht. Je größer das Gewichtsverhältnis des organischen Bindemittels der Keramik-Rohplatten ist, je größer das Porenverhältnis der geglühten bzw. kalzinierten Gebilde in dem Brennprozess ist, umso mehr wird infolgedessen die Sinterung des Keramikpulvers in der geglühten bzw. kalzinierten Struktur gefördert und umso mehr wachsen die dielektrischen Partikel. Bei dieser Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung wird die Größe der gebildeten dielektrischen Partikel größer in der Reihenfolge der ersten Keramik-Rohplatten, welche das Grundglied 202 bilden, und der zweiten Keramik-Rohplatte, der dritten Keramik-Rohplatte und der vierten Keramik-Rohplatte, welche die dielektrischen Partikelschichten 32 bilden.
Bei diesem Sinterprozess werden durch Sintern und Verbinden der ersten Keramik-Rohplatten, welche das Grundglied 202 bilden, und der zweiten bis vierten Keramik-Rohplatten, welche die dielektrischen Partikelschichten 32 bilden, das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikelschichten 32 gesintert und verbunden.
Ferner werden zwei Keramik-Laminate hergestellt, die durch Sintern der ersten bis vierten Keramik-Rohplatten erzielt werden, und jene Keramik-Laminate werden bzw. sind in einer den Teilflächen zugewandten Richtung angeordnet, so dass Teilflächen von benachbarten Keramik-Laminaten auf der Seite der vierten Keramik-Rohplatte vor dem Brennen einander zugewandt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Grundglied 202 und die dielektrische Partikelschicht 32 im Porenverhältnis differieren und in der Leichtigkeit des Durchtritts des Gases differieren. Das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikelschichten 32 können durch Schneiden eines Teiles des dielektrischen Gebildes und durch Betrachten dieses durch ein Rasterelektronenmikroskop (SEM) leicht unterschieden werden.
Ferner ist es auch möglich, das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikelschichten 32 durch Messen der Absorptionsverhältnisse zu unterscheiden. Als Messung der Absorptionsverhältnisse kann beispielsweise eine Messung entsprechend dem Verfahren des japanischen industriellen Standards (JIS) erwähnt werden. Bei diesem Verfahren wird zuerst ein Teil des dielektrischen Gebildes (nachstehend als „Messprobe” bezeichnet) geschnitten, in Wasser gelegt und unter Druck gesetzt; dann wird das Gewicht der Messprobe (nachstehend als „erstes Gewicht A” bezeichnet) gemessen. Anschließend wird die Messprobe in einem Ofen vollständig getrocknet und das Gewicht der getrockneten Messprobe (nachstehend als „zweites Gewicht B” bezeichnet) wird gemessen. Sodann wird die Absorption aus der Differenz des ersten Gewichts und des zweiten Gewichts ((B – A) + A × 100) ermittelt. Die Absorption des Grundgliedes 202 ist kleiner als 3%, während die Absorption der dielektrischen Partikelschichten 32 3% oder mehr beträgt. Die hohe Absorption bedeutet, dass das Porenverhältnis hoch ist und die Poren durchgehend verbunden sind. Auf diese Weise bedeutet der Fall, wenn die Absorption hoch ist, dass die Poren miteinander verbunden sind, und der Druckverlust ist gering, wenn das Gas hindurchtritt. Durch Messen der Absorption können daher das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikelschichten 32 unterschieden werden.
Entsprechend dem obigen Herstellungsverfahren sind das Grundglied 202 und die dielektrischen Partikel 31 und die dielektrischen Partikel 31 selbst miteinander verbunden; daher bewegen sich Partikel, die geringe Partikelgrößen aufweisen, Partikel, die mittlere Partikelgrößen besitzen, und Partikel, die große Partikelgrößen besitzen, nicht von bestimmten Positionen infolge einer Vibration, etc. Die dielektrischen Partikel 31, welche kleine Partikelgrößen besitzen, sind stets an der Oberfläche des Grundgliedes 202 mit der eingebauten zweiten Elektrode 309, etc. angeordnet. Demgemäß kann sogar dann, wenn das dielektrische Gebilde über eine lange Zeitspanne hinweg benutzt wird, ein stabiler Plasmaerzeugungszustand erzielt werden, ohne dass eine Änderung oder Variation in der Erzeugungsspannung des Plasmas hervorgerufen wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der obigen Erläuterung Strukturen bzw. Aufbauten des Grundgliedes 202 und der dielektrischen Partikelschichten 32, bestehend aus drei Schichten aus dielektrischen Partikeln 31, beschrieben wurden; die dielektrischen Partikelschichten 32 können jedoch ebenso zwei Schichten sein. Ferner kann die Anzahl an Schichten ebenso vier, fünf oder mehr sein.
Das dielektrische Gebilde ist mit einer Mehrzahl von dielektrischen Partikeln 31 versehen, die in dem Durchgangsloch 205 vorgesehen sind. Unter den dielektrischen Partikeln 31 wird die Partikelgröße kleiner, je weiter von der Mitte des Durchgangslochs 205 zu der Innenumfangsfläche des Durchgangslochs 205 hin gegangen wird. Entsprechend diesem Aufbau bzw. diesem Gebilde sind dielektrische Partikel in dem Durchgangsloch 205, und die Dielektrizitätskonstante (statische Kapazität) in dem ersten Raum 223 wird groß; daher kann die Start- bzw. Ausgangsspannung (Schwellwertspannung) für die Erzeugung von Plasma niedrig gemacht werden.
Unter den dielektrischen Partikeln 31 wird ferner die Partikelgröße kleiner, je näher man zur Oberfläche des Grundgliedes 202 gelangt. Daher wird der spezifische bzw. bestimmte Oberflächenbereich der dielektrischen Partikel 31 größer, je näher man zu dem Grundglied 202 gelangt, und Ladungen werden an der Oberfläche der dielektrischen Partikel 31 leicht ausgebildet. In dem Fall, dass eine Spannung an das erste Elektrodenpaar 306 angelegt wird, werden daher die dielektrischen Partikel 31 durch eine relativ niedrige Spannung geladen. Die geladenen Ladungen werden zu den benachbarten dielektrischen Partikel 31 weiter geladen, was zu einem fortlaufenden Laden führt. Wenn diese Ladungserscheinung einmal auftritt, tritt sie aufeinanderfolgend von dielektrischen Partikeln, die eine geringe Partikelgröße besitzen, zu dielektrischen Partikeln auf, die eine große Partikelgröße besitzen. Aus diesem Grunde kann die Plasmaerzeugungs-Ausgangsspannung niedriger gemacht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Partikel 31 höher ist als jene des Grundgliedes 202, im Vergleich zu einem Fall, in welchem die Dielektrizitätskonstanten des Grundgliedes 202 und der dielektrischen Partikel 31 vom selben Grad sind oder die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Partikel 31 niedriger ist, an den Oberflächen der dielektrischen Partikel 31 Ladungen leichter ausgebildet werden. In dem Fall, dass eine Spannung angelegt wird, werden daher die dielektrischen Partikel 31 durch eine niedrigere Spannung geladen, geladene Ladungen werden zu benachbarten dielektrischen Partikeln 31 weiter geladen, und es tritt ein fortlaufendes Laden auf. Infolgedessen kann die Schwellwertspannung des Plasmas niedriger gemacht werden.
Wenn die Schwellwertspannung der Plasmaerzeugung niedriger gemacht werden kann, dann wird auf diese Weise in einer das dielektrische Gebilde errichtenden Vorrichtung der Leistungsverbrauch für die Plasmaerzeugung ebenso geringer werden. Dies ist sehr effektiv, wenn dieses dielektrische Gebilde insbesondere in einem Automobil, in einem elektrischen Generator geringer Größe, einem Schiff oder einem anderen sich bewegenden Körper genutzt wird, der in bzw. hinsichtlich einer insgesamt nutzbaren Leistung eingeschränkt ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass die dielektrischen Partikel 31 zwischen einem Grundteil 203 aus zwei Grundteilen 203 und der Mitte des Durchgangslochs 205 vorgesehen sein können, und die Partikelgrößen jener dielektrischen Partikel 31 können kleiner werden von der Mitte des Durchgangslochs 205 zu dem betreffenden einen Grundteil 203.
Ferner kann das Durchgangsloch 205 mit dielektrischen Partikeln gefüllt werden bzw. sein, und die Partikelgrößen jener dielektrischen Partikel können von der Mitte des Durchgangslochs 205 zu der inneren Umfangsfläche des Durchgangslochs 205 hin kleiner werden.
Entladevorrichtung
Durch Kombinieren des dielektrischen Gebildes 1 gemäß der ersten Ausführungsform, einer Wechselspannungsquelle, die eine Wechselspannung an die erste Baugruppe 6 anlegt, und einer Gleichspannungsquelle, die eine Gleichspannung an die zweite Baugruppe 7 anlegt, kann eine Entladevorrichtung festgelegt werden, die imstande ist, das dem Durchgangsloch 5 zugeführt Fluid umzuformen, und die imstande ist, die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid zu entfernen. Dies trifft für die dielektrischen Gebilde 201, 301, 401 und 501 gemäß den zweiten bis fünften Ausführungsformen ebenso zu.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der dritten Ausführungsform die Gleichspannungsquellen-Abgabespannung an die zweite Baugruppe 307 (dritte Elektrode 310 und vierte Elektrode 311) die Gleichspannungsquelle, welche direkt positive/negative Spannungen an die dritte Elektrode 310 und die vierte Elektrode 311 abgibt, oder eine sein kann, die festgelegt ist durch Kombinieren einer Spannungsquelle, welche eine positive Gleichspannung zwischen der zweiten Elektrode 309 und der dritten Elektrode 310 anlegt, und einer Spannungsquelle, welche eine negative Gleichspannung zwischen der ersten Elektrode 308 und der vierten Elektrode 311 anlegt. Dies trifft ebenso für die vierte Ausführungsform zu.
Nachdem eine Gleichspannung an die zweite Baugruppe angelegt ist, um die Partikelzustandsbeimengung an der Oberfläche des Grundgliedes 2 zu adsorbieren, kann ferner ebenso beispielsweise eine Wechselspannung an die zweite Baugruppe angelegt werden. Durch Anlegen der Wechselspannung wird ein Entladungsbereich gebildet, so dass die an bzw. auf der Oberfläche des Grundgliedes 2 adsorbierte Partikelzustandsbeimengung durch das Plasma zersetzt werden kann, und das Fluid kann umgeformt werden.
Um die zwischen den Elektroden auf diese Weise angelegte Spannung zu steuern, wie in 37 gezeigt, kann Gebrauch gemacht werden von einer Gleichspannungsquelle V1, einer Wechselspannungsquelle V2 und einem Schaltteil SW1, wie einem Schalter bzw. Umschalter, der die mit der zweiten Baugruppe zu verbindende Spannungsquelle zwischen der Gleichspannungsquelle V1 und der Wechselspannungsquelle V2 umschaltet.
Falls die zwischen Elektroden anzulegende Spannung auf diese Weise gesteuert wird, wird sogar dann, wenn die Partikelzustandsbeimengung, welche in dem Fluid enthalten war, das von einem Fluid-Zuführteil SUP zugeführt wurde und nicht durch das zuerst erzeugte Plasma zersetzt werden konnte, geladen und an der Oberfläche des Grundgliedes adsorbiert, sodann wieder durch das Plasma zersetzt, so dass das Fluid umgeformt werden kann. Daher kann die Entfernung der Partikelzustandsbeimengung ausreichender durchgeführt werden. Ferner ist es möglich, die auf dem Grundglied abgelagerte Partikelzustandsbeimengung ebenso zu entfernen; daher wird es möglich, den Anstieg des Druckverlustes des Fluids weiter bzw. stärker zu unterdrücken. Als Ergebnis kann die Partikelzustandsbeimengung in dem Fluid über eine lange Zeitspanne stabiler zur Reaktion gebracht werden, und das Fluid kann umgeformt werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass hier die Erläuterung durch Heranziehung des dielektrischen Gebildes gemäß der dritten Ausführungsform gegeben wurde; dieselbe kann jedoch auf die dielektrischen Gebilde gemäß den ersten, zweiten, vierten und fünften Ausführungsformen ebenso angewandt werden.
Sechste Ausführungsform
38 ist ein konzeptionelles Diagramm, welches den strukturellen Aufbau eines Reaktors 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Der Reaktor 100 ist mit irgendeinem der dielektrischen Gebilde der oben erläuterten ersten bis fünften Ausführungsformen versehen. Es sei darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung eine Erläuterung unter Heranziehung von Zeichen bzw. Bezugszeichen der ersten Ausführungsform als repräsentativ für die ersten bis fünften Ausführungsformen gegeben wird.
Der Reaktor 100 ist als eine Vorrichtung zum Behandeln eines durch das dielektrische Gebilde 1 behandelten Fluids und zum Ausstoßen des Ergebnisses konfiguriert bzw. aufgebaut. Das behandelte Fluid ist beispielsweise ein Abgas einer Brennkraftmaschine eines Automobils. Hier wird NOx durch eine chemische Änderung in dem Durchgangsloch 5 (nachstehend auch als „Entladungsraum” bezeichnet) zerlegt. Ferner ist das behandelte Fluid beispielsweise ein Fluorchlorkohlenwasserstoff, der als Kühlmittel für einen Kühlschrank oder ein Klimagerät verwendet wird. Der Fluorchlorkohlenwasserstoff wird durch die chemische Änderung in dem Entladungsraum 5 zerlegt. Es sei darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung in dem Reaktor 100 ein anderes Teil bzw. ein anderer Bereich als das dielektrische Gebilde zuweilen als Reaktorkörper 101 bezeichnet wird.
Der Reaktorkörper 101 ist mit einer Fluidquelle 103, die das behandelte Fluid zuführt, einem Zuführrohr 105 (ein Beispiel des Zuführteiles), welches das behandelte Fluid von der Fluidquelle 103 zu dem dielektrischen Gebilde 1 leitet, einem Abführrohr 107, welches das behandelte Fluid abführt, das durch das dielektrische Gebilde 1 behandelt ist, einer Pumpe 109 für das behandelte Fluid zur Steuerung der Strömung des behandelten Fluids, einer Kühlmittelquelle 111, die das Kühlmittel liefert, einem Zufuhrnutzungs-Strömungsrohr 106A (ein Beispiel des Kühlteiles, welches das Kühlmittel von der Kühlquelle 111 zu dem dielektrischen Gebilde 1 leitet), einem Emissionsnutzungs-Strömungsrohr 106B, welches das Kühlmittel von dem dielektrischen Gebilde 1 zu der Kühlquelle 111 leitet, und einer Kühlmittelpumpe 113 (ein Beispiel des Kühlteiles) zur Steuerung der Strömung des Kühlmittels versehen.
Die Fluidquelle 103 ist eine Quelle, die ein behandeltes Fluid erzeugt, wie eine Brennkraftmaschine eines Automobils, welches Abgas als das behandelte Fluid abgibt. Alternativ ist die Fluidquelle 103 eine, die das behandelte Fluid behält bzw. festhält, wie ein Tank, der das verwendete Kühlmittel eines Kühlschranks oder eines Klimageräts enthält.
Das Zuführrohr 105 ist an einem Ende mit dem Raum zum Erzeugen oder Festhalten des behandelten Fluids der Fluidquelle 103 verbunden, und es ist an dem anderen Ende mit dem Entladungsraum 5 des dielektrischen Gebildes 1 verbunden. Die Seite des Zuführrohres 105 des dielektrischen Gebildes 1 ist zu einem ersten Verzweigungsteil 105aA, einem zweiten Verzweigungsteil 105aB und einem dritten Verzweigungsteil 105aC verzweigt (nachstehend einfach als die „Verzweigungsteile 105a” bezeichnet; diese werden zuweilen nicht unterschieden), entsprechend der Anzahl der Entladungsräume 5; und der erste Verzweigungsteil 105aA bis dritte Verzweigungsteil 105aC sind mit dem Entladungsraum 5A bis Entladungsraum 5C verbunden.
Eine Endseite des Auslass- bzw. Abgasrohres 107 ist mit dem Entladungsraum 505 des dielektrischen Gebildes 1 von der dem Zuführrohr 105 gegenüberliegenden Seite verbunden, während die andere Endseite zur Atmosphäre hin offen ist oder mit einem nicht dargestellten Raum in Verbindung ist, der das behandelte Fluid nach der Behandlung be- bzw. enthält oder eine weitere Behandlung auf das behandelte Fluid anwendet. Die Seite des Auslass- bzw. Abgasrohres 107 des dielektrischen Gebildes 1 ist zu einem ersten Verzweigungsteil 107aA, einem zweiten Verzweigungsteil 107aB und einem dritten Verzweigungsteil 107aC verzweigt (nachstehend einfach als die „Verzweigungsteile 107a” bezeichnet; diese werden zum Teil nicht unterschieden), entsprechend der Anzahl von Entladungsräumen 5, während der bzw. das erste Verzweigungsteil 107aA bis dritte Verzweigungsteil 107aC mit dem Entladungsraum 5A bis Entladungsraum 5C verbunden ist. Es sei darauf hingewiesen, dass das Auslass- bzw. Abgasrohr 107 ebenso weggelassen sein kann. Das behandelte Fluid kann nach Behandlung beispielsweise aus bzw. von den Entladungsräumen 5 direkt an die Atmosphäre entweichen.
Das Zuführrohr 105 und das Auslassrohr 107 sind aus einem Metall, Harz oder einem anderen geeigneten Material gebildet. Das Zuführrohr 105 und das Auslassrohr 107 können Flexibilität besitzen oder können diese nicht besitzen. Die Verbindung des Verzweigungsteiles 105a und des Verzweigungsteiles 107a mit dem ersten Durchgangsloch 5 wird beispielsweise dadurch ausgeführt, dass man die Enden des Verzweigungsteiles 105a und des Verzweigungsteiles 107a an einer Seitenfläche anliegen lässt, die keine Öffnung des ersten Durchgangslochs 5 in dem Grundglied 2 besitzt, und durch Fixieren des Verzweigungsteiles 105a, des Verzweigungsteiles 107a und des Grundgliedes 2 durch ein geeignetes Fixierungs- bzw. Befestigungsglied, wie eines Bindungsmittels bzw. Bandes oder eines Schraubgliedes. Es sei darauf hingewiesen, dass es auch möglich ist, diese durch Einführen des Verzweigungsteiles 105a und des Verzweigungsteiles 107a in den Entladungsraum 5 zu verbinden oder durch integrales Bilden eines vorspringenden ringförmigen Teiles eines Ausströmungs-Verbindungsrohres oder dergleichen mit dem Grundglied 2 in dem Endbereich des Entladungsraumes 5 und durch Einführen des betreffenden vorspringenden Teiles in den Verzweigungsteil 105a und den Verzweigungsteil 107a.
Die Pumpe 109 für das behandelte Fluid ist in zumindest einem der das Zuführrohr 105 oder das Auslassrohr 107 umfassenden Einrichtungen vorgesehen. 38 veranschaulicht einen Fall der Bereitstellung dieser in dem Zuführrohr 105. Es sei darauf hingewiesen, dass in einem Fall, in welchem die Fluidquelle 103 eine Brennkraftmaschine ist, oder in einem anderen Fall, in welchem das behandelte Fluid veranlasst wird, durch die Leistung der Fluidquelle 103 zu strömen, die Pumpe 109 für das behandelte Fluid ebenso weggelassen sein kann. Ferner ist es auch möglich, die Pumpe 109 für das behandelte Fluid in dem dielektrische Gebilde 1 vorzusehen. Die Pumpe 109 für das behandelte Fluid kann durch eine geeignete Pumpe festgelegt bzw. gebildet sein, wie durch eine Rotationspumpe oder eine hin- und hergehende bzw. Kolbenpumpe.
Die Kühlmittelquelle 111 enthält beispielsweise einen Wärmetauscher, veranlasst, dass die Temperatur des Kühlmittels von dem Auslass-Strömungsrohr 106B durch den Wärmeaustauscher fällt, und gibt das Mittel an das Zuführströmungsrohr 106A ab. Es sei darauf hingewiesen, dass es ausreicht, dass die Kühlmittelquelle 111 das Kühlmittel liefern kann. Sie braucht nicht das Kühlmittel von dem Auslass-Strömungsrohr 106B aufzunehmen, um das Kühlmittel umzuwälzen. Das Kühlmittel von dem Auslass-Strömungsrohr 106B kann nämlich zu einer von der Kühlmittelquelle 111 verschiedenen Stelle entweichen bzw. ausströmen. In einem Fall, in welchem beispielsweise Leitungswasser als Kühlmittel genutzt wird, kann das Wasser aus dem Auslass-Strömungsrohr 106B an einer von der Wasserquelle der Kühlmittelquelle 111 verschiedenen Stelle entweichen. Umgekehrt kann in einem Fall eines Aufbaus, bei dem das Kühlmittel umgewälzt wird, die Kühlmittelquelle 111 weggelassen sein.
Ein Ende des Zuführströmungsrohres 106A steht mit der Kühlmittelquelle 111 in Verbindung, während das andere Ende mit dem Entladeraum 5 (Strömungsdurchgang) des dielektrischen Gebildes 1 durch das Einströmungs-Verbindungsrohr, etc. verbunden ist, wie oben erläutert. Ein Ende des Auslass-Strömungsrohres 106B steht mit dem Entladeraum 5 des dielektrischen Gebildes 1 durch das Ausströmungs- Verbindungsrohr oder dergleichen in Verbindung, welches in dem Grundglied 2 integral vorgesehen ist, während das andere Ende mit der Kühlmittelquelle 111 verbunden ist. Das Strömungsrohr 106 ist durch ein Metall, Kunststoff oder anderes geeignetes Material gebildet. Das Strömungsrohr 106 kann Flexibilität besitzen oder es kann diese nicht besitzen.
Die Kühlmittelpumpe 113 ist in zumindest einem Rohr der das Zuführströmungsrohr 106A oder das Auslass-Strömungsrohr 106B umfassenden Rohre vorgesehen. 38 veranschaulicht einen Fall, in welchem sie in dem Zuführ-Strömungsrohr 106A vorgesehen ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in einem Fall, in welchem Leistung für eine geeignete Strömung des Kühlmittels erhalten werden kann, beispielsweise in dem Fall, dass die Kühlmittelquelle 111 ein Tank bzw. Behälter ist, der sich an einer hohen Stelle bzw. Position befindet, und dass das Kühlmittel veranlasst sein kann, durch Schwerkraft zu strömen, die Kühlmittelpumpe 113 weggelassen sein kann. Es ist ferner auch möglich, die Kühlmittelpumpe 113 in dem dielektrischen Gebilde 1 vorzusehen. Die Kühlmittelpumpe 113 kann durch eine geeignete Pumpe, wie eine Rotationspumpe oder eine hin- und hergehende Pumpe bzw. Kolbenpumpe festgelegt bzw. aufgebaut sein.
39 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines elektrischen Systems des Reaktors 100 zeigt. Hier ist als Beispiel angenommen, dass ein Temperatur-Detektierelement 115 zur Ermittlung der Temperatur des Grundgliedes 2 und eine Heizeinrichtung 116 zum Heizen bzw. Erwärmen des Grundgliedes 2 innerhalb des Grundgliedes 2 vorgesehen sind. Ferner ist angenommen, dass an bzw. in der Oberfläche des Grundgliedes 2 ein Sensoranschluss 118 zur Abgabe eines elektrischen Signals von dem Temperatur-Detektierelement 115 und ein Heizeinrichtungsanschluss 119 zur Abgabe von elektrischer Leistung an die Heizeinrichtung 116 freigelegt sind. Es sei darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung die externen Anschlüsse 214 bis 216 zusammen als der Leiteranschluss 117 bezeichnet werden.
Der Reaktorkörper 101 ist mit einem vorrichtungsseitigen Leiteranschluss 141, einem vorrichtungsseitigen Sensoranschluss 143 und einem vorrichtungsseitigen Heizeinrichtungsanschluss 145 versehen, die mit dem Leiteranschluss 117, dem Sensoranschluss 118 und dem Heizeinrichtungsanschluss 119 verbunden sind. Das dielektrische Gebilde 1 wird durch Zuführen von elektrischer Leistung von dem Reaktorkörper 101 durch diese Anschlüsse betrieben bzw. gesteuert. Genauer gesagt erfolgt dies wie folgt.
Der Spannungsversorgungsteil 121 enthält beispielsweise eine Batterie, setzt die Gleichspannungsleistung von der Batterie in eine Wechselspannungsleistung oder eine Gleichspannungsleistung einer geeigneten Spannung um und gibt dieselbe ab. Alternativ setzt der eine Wechselspannungsleistung mit einer Netzfrequenz in eine Wechselspannungsleistung oder in eine Gleichspannungsleistung einer geeigneten Spannung um und gibt dieselbe ab. Die elektrische Leistung des Spannungsversorgungsteiles 121 wird dem Steuerteil 123, dem Entladungs-Steuerteil 125, dem Temperatur-Detektierteil 127, dem Heizeinrichtungs-Steuerteil 129, der Pumpe 109 für das behandelte Fluid und der Kühlmittelpumpe 113 zugeführt.
Der Entladungs-Steuerteil 125 setzt die von dem Spannungsversorgungsteil 121 zugeführte elektrische Leistung in eine Wechselspannungsleistung einer Spannung entsprechend dem Steuersignal von dem Steuerteil 123 um und gibt die elektrische Leistung nach der Umsetzung über den vorrichtungsseitigen Leiteranschluss 141 und den Leiteranschluss 117 an die erste Baugruppe 6 ab. Der Entladungs-Steuerteil 125 enthält beispielsweise einen Umrichter, einen Transformator oder eine andere Spannungsversorgungsschaltung. In dem ersten Raum 23 wird eine Entladung in einem Umfang bzw. in einer Höhe entsprechend der durch den Entladungs-Steuerteil 125 angelegten Spannung ausgeführt.
Ferner setzt der Entladungs-Steuerteil 125 die von dem Spannungsversorgungsteil 121 gelieferte elektrische Leistung in eine Gleichspannung einer Spannung entsprechend dem Steuersignal von dem Steuerteil 123 um und liefert die elektrische Leistung nach der Umsetzung über den vorrichtungsseitigen Leiteranschluss 141 und den Leiteranschluss 117 an die zweite Baugruppe 7. Der Entladungs-Steuerteil 125 enthält beispielsweise einen Umrichter, einen Transformator oder eine andere Spannungsversorgungsschaltung. In dem zweiten Raum 24 wird ein Potentialgradient entsprechend der durch den Entladungs-Steuerteil 125 angelegten Spannung gebildet; der zweite Raum 24 wird entsprechend dem Potentialgradienten positiv oder negativ elektrisch geladen, und die Partikelzustandsbeimengung, die durch den zweiten Raum 24 geführt ist, kann geladen werden.
Der bzw. das Temperatur-Detektierteil 127 setzt, wenn das Temperatur-Detektierelement 115 beispielsweise durch einen Widerstand aufgebaut ist, der einen entsprechend der Temperaturänderung sich ändernden Widerstandswert aufweist, die von dem Spannungsversorgungsteil 121 gelieferte elektrische Leistung in eine Gleichspannungsleistung oder in eine Wechselspannungsleistung einer geeigneten Spannung um und gibt diese umgesetzte elektrische Leistung über den vorrichtungsseitigen Sensoranschluss 143 und den Sensoranschluss 118 an das Temperatur-Detektierelement 115 ab. Sodann ermittelt das Temperatur-Detektierelement 115 den Widerstandswert des Temperatur-Detektierelements 115 und gibt ein Signal entsprechend dem ermittelten Widerstandswert an den Steuerteil 123 ab. Das Temperatur-Detektierelement 115 kann die Temperatur des Temperatur-Detektierelements 115 auf der Grundlage des ermittelten Widerstandswertes berechnen und das Signal entsprechend dem berechneten Wert ebenfalls an den Steuerteil 123 abgeben.
Der Heizeinrichtungs-Steuerteil 129 setzt die von dem Spannungsversorgungsteil 121 gelieferte elektrische Leistung in eine Gleichspannungsleistung oder Wechselspannungsleistung einer Spannung entsprechend dem Steuersignal von dem Steuerteil 123 um und gibt diese umgesetzte Leistung über den vorrichtungsseitigen Heizeinrichtungsleiter 145 und den Heizeinrichtungsanschluss 119 an die Heizeinrichtung 116 ab. Der Heizeinrichtungs-Steuerteil 129 enthält beispielsweise eine Gleichrichtungsschaltung, einen Transformator oder eine andere Spannungsversorgungsschaltung. In der Heizeinrichtung 116 wird eine Wärmeerzeugung in einer Menge bzw. Höhe entsprechend der durch den Heizeinrichtungs-Steuerteil 129 angelegten Spannung ausgeführt.
Jede der die Pumpe 109 für das behandelte Fluid und die Kühlmittelpumpe 113 umfassenden Pumpen enthält beispielsweise, obwohl im einzelnen nicht gezeigt, einen Motor als Antriebsquelle der Pumpe und einen Motortreiber, der den Motor antreibt. Der Motortreiber setzt die von dem Spannungsversorgungsteil 121 gelieferte elektrische Leistung in eine Wechselspannungsleistung oder in eine Gleichspannungsleistung einer Spannung entsprechend dem Steuersignal von dem Steuerteil 123 um und gibt das Ergebnis an den Motor ab. Der Motor dreht sich mit einer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl entsprechend der angelegten Spannung. Infolgedessen wird auf das behandelte Fluid und das Kühlmittel eine Kraft entsprechend der angelegten Spannung angewendet.
Der Eingabeteil 131 nimmt eine Operation bzw. Betätigung eines Nutzers an und gibt ein Signal entsprechend der Operation bzw. Betätigung des Nutzers an den bzw. das Steuerteil 123 ab. So nimmt der Eingabeteil 131 beispielsweise eine Operation zur Festlegung von verschiedenen Arten bzw. Typen von Parametern an, welche mit dem Ansteuern des Startbetriebs des Reaktors, dem Ansteuern einer Einstell- bzw. Unterbrechungsoperation, einer Temperatureinstellung und einer Strömungsratensteuerung zu tun haben, und gibt Signale entsprechend den Operationen ab. Der Eingabeteil 131 ist beispielsweise durch ein Steuerfeld festgelegt, welches verschiedene Arten von Schaltern und eine Tastatur enthält.
Der bzw. das Steuerteil 123 ist beispielsweise durch einen Computer festgelegt, der bzw. das mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und einer externen Speichervorrichtung, obwohl nicht im Einzelnen dargestellt, versehen ist. Der Steuerteil 123 gibt auf der Grundlage von Signalen von dem Temperatur-Detektierteil 127 und dem Eingabeteil 131 Steuersignale an den Entladungssteuerteil 125, den Heizeinrichtungs-Steuerteil 129, die Pumpe 109 für das behandelte Fluid und die Kühlmittelpumpe 113 ab.
Wenn beispielsweise das Signal entsprechend dem Ansteuerungs-Startbetrieb des Reaktors 100 von dem Eingabeteil 131 eingegeben wird, gibt der Steuerteil 123 ein Steuersignal an den Entladungs-Steuerteil 125 ab, um die Lieferung der elektrischen Leistung an den Leiteranschluss 117 zu beginnen, während er das Steuersignal an den Entladungs-Steuerteil 125 abgibt, um die Lieferung der elektrischen Leistung an den Leiteranschluss 117 aufzuheben, wenn ein Signal entsprechend dem Ansteuerungs-Aufhebungsbetrieb des Reaktors 100 von dem Eingabeteil 131 eingegeben wird bzw. ist.
Wenn beispielsweise entschieden wird, dass die durch den Temperatur-Detektierteil 127 ermittelte Temperatur nicht eine bestimmte Zieltemperatur erreicht, die als eine Temperatur festgelegt ist, welche hoch genug ist, um eine Oberflächenentladung durch das dielektrische Gebilde 1 effizient zu erzeugen, dann gibt der Steuerteil 123 ferner ein Steuersignal an den Entladungs-Steuerteil 125 ab, um die an die erste Baugruppe 6 abgegebene elektrische Leistung stärker bzw. mehr zu erhöhen als die elektrische Leistung, die zur Zeit eines normalen Laufes geliefert wird, während er ein Steuersignal an den Entladungs-Steuerteil 125 abgibt, um die an die erste Baugruppe 6 abgegebene elektrische Leistung bei dem Abgabepegel zur Zeit eines normalen Laufes beizubehalten, wo das dielektrische Gebilde 1 die Zieltemperatur erreicht.
Wenn beispielsweise entschieden wird, dass die durch den Temperatur-Detektierteil 127 ermittelte Temperatur nicht die bestimmte Zieltemperatur erreicht, welche als die Temperatur festgelegt ist, die hoch genug ist, um durch das dielektrische Gebilde 1 Plasma effizient zu erzeugen, liefert der Steuerteil 123 ferner die elektrische Leistung an die Heizeinrichtung 116 oder gibt ein Steuersignal an den Heizeinrichtungs-Steuerteil 129 ab, um die elektrische Leistung zu erhöhen, die der Heizeinrichtung 116 zugeführt wird. Wenn das dielektrische Gebilde 1 die Zieltemperatur erreicht, gibt er sodann ein Steuersignal an den Heizeinrichtungs-Steuerteil 129 ab, um die der Heizeinrichtung 116 zugeführte elektrische Leistung zu reduzieren oder um die Lieferung der elektrischen Leistung an die Heizeinrichtung 116 aufzuheben.
Ferner vergleicht der Steuerteil 123 beispielsweise die durch den Temperatur-Detektierteil 127 ermittelte Temperatur mit der Temperatur, bei der das dielektrische Gebilde 1 eine Oberflächenentladung effizient erzeugen kann, oder der bestimmten Zieltemperatur, die als die Temperatur festgelegt ist, bei der das dielektrische Gebilde 1 oder der Reaktorkörper 101 sicher betrieben werden, und er gibt ein Steuersignal an die Kühlmittelpumpe 113 ab, um die Strömungsrate des Kühlmittels zu erhöhen, wenn die ermittelte Temperatur höher ist als die Zieltemperatur, oder er macht die Strömungsrate des Kühlmittels langsamer, wenn die erstere niedriger ist als die letztere.
Wenn beispielsweise entschieden wird, dass die durch den Temperatur-Detektierteil 127 ermittelte Temperatur nicht die bestimmte Zieltemperatur erreicht, welche als die Temperatur festgelegt ist, bei der das dielektrische Gebilde 1 eine Oberflächenentladung effizient erzeugen kann, gibt der Steuerteil 123 ferner ein Steuersignal an die Pumpe 109 für das behandelte Fluid ab, um die Strömungsrate des behandelten Fluids langsamer zu machen. Wenn entschieden wird, dass die ermittelte Temperatur die bestimmte Zieltemperatur erreicht hat, gibt der Steuerteil 123 ein Steuersignal ab, um die Strömungsrate des behandelten Fluids höher zu machen.
Ferner vergleicht der Steuerteil 123 beispielsweise die durch den Temperatur-Detektierteil 127 ermittelte Temperatur mit dem bestimmten Temperaturbereich, der als die Temperatur festgelegt ist, bei der das dielektrische Gebilde 1 und der Reaktorkörper 101 sicher betrieben sind, und er gibt eine Steuersignal an einen Meldeteil, wie an eine nicht dargestellte Anzeigevorrichtung oder einen Lautsprecher ab, um das Auftreten einer Abnormalität zu melden, wo die ermittelte Temperatur den festgelegten Temperaturbereich überschreitet.
Gemäß der obigen sechsten Ausführungsform ist der Reaktor 100 mit dem dielektrischen Gebilde 1 der ersten Ausführungsform, dem Zuführrohr 105, welches das behandelte Fluid an den Entladeraum 5 liefert und dem Abführ- bzw. Auslassrohr 107 zum Abführen des zur Reaktion gebrachten Fluids versehen, welches durch chemisches Verändern des behandelten Fluids durch Plasmaerzeugung in dem Entladeraum 5 erhalten wird. Daher werden in derselben Weise wie bei der ersten Ausführungsform die Effekte bzw. Wirkungen der Verbesserung der Beständigkeit des dielektrischen Gebildes 1 und der Verringerung der Größe des dielektrischen Gebildes 1 erzielt. Folglich werden die Effekte der Verbesserung der Beständigkeit und Verringerung der Größe des Reaktors 100 erzielt.
Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Erfindung verschiedene Modifikationen innerhalb eines Bereiches möglich sind, der nicht außerhalb des Kernes der vorliegenden Erfindung liegt. In der obigen Erläuterung ist beispielsweise die Umformung des Abgases eines Dieselmotors etc., der in einem Automobil, einem Schiff, einem elektrischen Generator oder dergleichen verwendet ist, erläutert worden; die vorliegende Erfindung kann jedoch bei einem dielektrischen Gebilde angewandt werden, das für andere Zwecke genutzt wird, und bei einem Reaktor derselben. Sie kann beispielsweise bei einem dielektrischen Gebilde, welches in einer Luftreinigungsvorrichtung angebracht ist, die zur Beseitigung von Gerüchen genutzt wird, zum Zerlegen von Dioxinen, zum Zerlegen von Blütenstaub bzw. Pollen und so weiter in einem Plasma-Ätzsystem, in einem Dünnschicht-Bildungssystem, etc. und einem Reaktor desselben angewandt werden. Ferner ist es möglich, die vorliegende Erfindung bei einem dielektrischen Gebilde und einem Reaktor zur Reaktion oder zum Zerlegen eines Fluids, welches durch den Entladungsraum hindurchtritt, durch Oberflächenentladung anzuwenden.
Zusammenfassung
Ein Plasma-Generator weist ein erstes Glied 2, welches ein dielektrisches Material enthält, und eine Elektrodengruppe auf, bestehend aus einer Mehrzahl von Elektroden, und enthält eine erste Baugruppe 6, die teilweise eine Mehrzahl von Elektroden enthält, und eine zweite Baugruppe 7, die teilweise eine Mehrzahl von Elektroden enthält. Die erste Baugruppe 6 erzeugt in einem ersten Raum 23, der das erste Glied 2 berührt, ein Plasma entsprechend einer Wechselspannung. Die zweite Baugruppe 7 erzeugt in einem zweiten Raum 24, der das erste Glied 2 berührt und der mit dem ersten Raum 23 verbunden ist, ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung. Zumindest eine oder mehrere Elektroden eines Teiles der ersten Baugruppe 6 und zumindest eine oder mehrere Elektroden eines Teiles der zweiten Baugruppe 7 sind auf der Oberfläche oder im Inneren des ersten Gliedes 2 vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2001-247485 [0002]

Claims

Plasma-Generator, umfassend: ein erstes Glied, welches ein dielektrisches Material enthält; und eine Elektroden-Gruppe, wobei die Elektroden-Gruppe eine Mehrzahl von Elektroden enthält und eine erste Baugruppe, die einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält, und eine zweite Baugruppe umfasst, die einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält, wobei die erste Baugruppe in einem das erste Glied berührenden ersten Raum Plasma entsprechend einer Wechselspannung erzeugt, wobei die zweite Baugruppe in einem zweiten Raum, der das erste Glied berührt und der mit dem ersten Raum verbunden ist, ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung erzeugt und wobei zumindest eine Elektrode der ersten Baugruppe und zumindest eine Elektrode der zweiten Baugruppe an bzw. in der Oberfläche oder einem inneren Teil des ersten Gliedes vorgesehen sind.
Plasma-Generator nach Anspruch 1, wobei eine oder mehrere Elektroden eines Teiles der ersten Baugruppe und eine oder mehrere Elektroden eines Teiles der zweiten Baugruppe dieselben Elektroden sind.
Plasma-Generator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe in dem inneren Teil oder an bzw. in der Oberfläche des ersten Gliedes vorgesehen sind.
Plasma-Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektroden der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe in Säulenformen angeordnet sind.
Plasma-Generator nach Anspruch 4, wobei das erste Glied eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche auf einer Rückseite davon aufweist und ein erstes Durchgangsloch besitzt, welches zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche durchdringt, wobei die Elektroden der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche in einer Linie in der Reihenfolge der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe längs einer Durchdringungsrichtung des ersten Durchgangslochs angeordnet sind und jede ein Durchgangsloch aufweist, durch welches sich das erste Durchgangsloch zieht, und wobei der erste Raum und der zweite Raum sich in dem ersten Durchgangsloch befinden.
Plasma-Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine erste Elektrode, die in der einen oder mehreren Elektroden des Teiles der ersten Baugruppe enthalten ist, eine Mehrzahl von ersten Teilelektroden aufweist, welche längs des ersten Raumes angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, wobei eine zweite Elektrode, die in der einen oder mehreren Elektroden des Teiles der ersten Baugruppe enthalten ist, eine Mehrzahl von zweiten Teilelektroden enthält, welche längs des ersten Raumes angeordnet und elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei die zweiten Teilelektroden sich zwischen den ersten Teilelektroden befinden.
Plasma-Generator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Raum zwischen der einen oder mehreren Elektroden des Teiles der ersten Baugruppe und der einen oder mehreren Elektroden eines anderen Teiles der ersten Baugruppe vorgesehen ist.
Plasma-Generator nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: ein zweites Glied, welches ein dielektrisches Material enthält und so festgelegt bzw. aufgebaut ist, dass es dem ersten Glied zugewandt ist, wobei die Elektrodengruppe ferner eine dritte Baugruppe umfasst, welche einen Teil der Mehrzahl von Elektroden enthält, wobei zumindest eine oder mehrere Elektroden eines Teiles der dritten Baugruppe an einer Oberfläche oder in dem inneren Teil des zweiten Gliedes vorgesehen sind und wobei der erste Raum sich zwischen dem ersten Glied und dem zweiten Glied befindet.
Plasma-Generator nach Anspruch 7 oder 8, wobei der erste Raum kleiner ist als der zweite Raum in der Querschnittsfläche des Querschnitts senkrecht zu einer Anordnungsrichtung von dem ersten Raum zu dem zweiten Raum.
Entladevorrichtung, umfassend: einen Plasma-Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9; eine Wechselspannungsversorgungseinrichtung, die mit dem ersten Elektrodensatz verbunden ist; und eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung, die mit dem zweiten Elektrodensatz verbunden ist.
Entladevorrichtung, umfassend: einen Plasma-Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9; eine erste Wechselspannungsversorgungseinrichtung, die mit der ersten Baugruppe verbunden ist; eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung, die selektiv mit der zweiten Baugruppe verbunden ist; eine zweite Wechselspannungsversorgungseinrichtung, die selektiv mit der zweiten Baugruppe verbunden ist; und einen Schalter, der aufgebaut ist, um eine Spannungsversorgungseinrichtung, die mit der zweiten Baugruppe zu verbinden ist, zwischen der Gleichspannungsversorgungseinrichtung und der zweiten Wechselspannungsversorgungseinrichtung zu schalten.
Reaktor, umfassend: die Entladevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11; und eine Fluid-Zuführquelle, die festgelegt ist, um ein Fluid in den ersten Raum und in den zweiten Raum von einer Seite des ersten Raumes zu liefern.
Plasma-Generator, umfassend: ein erstes Glied, welches ein dielektrisches Material enthält, und eine Elektrodengruppe, wobei die Elektrodengruppe ein erstes Elektrodenpaar und ein zweites Elektrodenpaar enthält, wobei das erste Elektrodenpaar in einem ersten Raum, der das erste Glied berührt, Plasma entsprechend einer Wechselspannung erzeugt, wobei das zweite Elektrodenpaar in einem zweiten Raum, der das erste Glied berührt und mit dem ersten Raum in Verbindung steht, ein elektrisches Feld entsprechend einer Gleichspannung erzeugt, und wobei zumindest eine Elektrode des ersten Elektrodenpaares und zumindest eine Elektrode des zweiten Elektrodenpaares an der Oberfläche oder im inneren Teil des ersten Gliedes vorgesehen sind.
Plasma-Generator nach Anspruch 13, wobei eine Elektrode des ersten Elektrodenpaares und eine Elektrode des zweiten Elektrodenpaares von dem ersten Elektrodenpaar und dem zweiten Elektrodenpaar gemeinsam genutzt sind.